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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO
FACULTAD DE CIENCIAS PECUARIAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN INDUSTRIAS PECUARIAS
“DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN BOMBO METÁLICO PARA LA
CURTICIÓN DE PIELES MENORES”
TRABAJO DE TITULACIÓN
TIPO: PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
Previo a la obtención del título de
INGENIERO EN INDUSTRIAS PECUARIAS
AUTORES
BYRON GEOVANNY ORTÍZ ALVARADO
BEBETHO GEOVANNY NAULA AUCANCELA
RIOBAMBA-ECUADOR
2018
DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD
Nosotros, Byron Geovanni Ortiz Alvarado y Bebetho Geovanny Naula Auncanshla, declaramos que el presente trabajo de “DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN BOMBO METÁLICO PARA LA CURTICIÓN DE PIELES MENORES” es de mi autoría y que los resultados del mismo son auténticos y originales. Los textos contantes en el documento que provienen de otra fuente están debidamente citados y referenciados. Como Autores, asumimos la responsabilidad legal y académica de los contenidos de este trabajo de titulación.
Byron Geovanni Ortiz Alvarado Bebetho Geovanny Naula Auncanshala
150066492-3 06024567890
Riobamba, junio del 2018
El presente trabajo de titulación fue aprobado por el siguiente tribunal
______________________________________
Ing. M.G. Tatiana Elizabeth Sánchez Herrera
PRESIDENTE DEL TRIBUNAL DEL TRABAJO DE TITULACION
______________________________________
Ing. M.C. Edwin Darío Zurita Montenegro. DIRECTOR DEL TRABAJO DE TITULACION
_____________________________________
Ing. Luis Eduardo Hidalgo Almeida. PhD ASESOR DEL TRABAJO DE TITULACION
Riobamba, junio del 2018
AGRADECIMIENTO
A Dios por siempre guiarnos por el camino del bien, a él nuestros triunfos conseguidos a lo largo de nuestra vida estudiantil, por cuidar de nosotros y siempre ser un refugio y fortaleza en momentos de debilidad y fracaso presentados.
A nuestras familias por brindarme su amor, preocupación y apoyo incondicional, por todas las palabras de aliento que día a día me motivaron a seguir adelante.
A mis profesores quienes supieron compartir sus conocimientos para formarme como una profesional de éxito, pero sobre todo a mi director y asesor de tesis Ing. Edwin Zurita e Ing. Luis Hidalgo PhD por su paciencia, dedicación de tiempo y ayuda desinteresada.
Byron O. - Bebetho N.
DEDICATORIA
Este trabajo de investigación se lo dedicamos al regalo más valioso que Dios nos puso en nuestras vidas a nuestros queridos padres fundamentales que sembraron en cada uno de nosotros responsabilidad, respeto y honestidad. Gracias por ser nuestros ángeles que siempre han estado en las buenas y las malas sin escatimar esfuerzo alguno, quienes con su amor y tolerancia supieron controlar y manejar mi difícil carácter, por eso y por muchas cosas más los amo.
A nuestros hermanos y familiares que han sido nuestros compañeros, amigos que se han convertido en nuestro apoyo a lo largo de la vida estudiantil.
Byron O. – Bebetho N.
CONTENIDO
N° Pág.
I. INTRODUCCIÓN 1
II. REVISIÓN DE LITERATURA 3
A. LA PIEL 3
1. Partes de la piel en bruto 3
a. Crupón 4
b. Cuello 5
c. Faldas 5
2. Funciones básicas de la piel 5
B. TIPOS DE PIELES 6
1. Pieles vacunas 6
2. Pieles de ternera 7
3. Pieles de novillos 7
4. Pieles de vaca 7
5. Pieles de buey y toro 8
6. Pieles de especies menores 8
7. Pieles de cordero 8
8. Pieles de cabra 9
9. Pieles de cerdo 9
10. Pieles de animales marinos 10
C. MAQUINARIA PARA LA CURTIEMBRE 11
1. Bombo 11
Resumen vi
Abstract vii
Lista de Cuadros viii
Lista de Gráficos ix
Lista de Fotografías x
Lista de Anexos xi
D. ETAPA DE CURTICIÓN DE LA PIEL 28
E. ETAPA DE TERMINADOS DEL CUERO 32
III. MATERIALES Y MÉTODOS 35
A. LOCALIZACIÓN Y DURACIÓN DEL EXPERIMENTO 35
B. UNIDADES EXPERIMENTALES 35
C. INSTALACIONES, EQUIPOS Y MATERIALES 36
1. Equipos 37
D. TRATAMIENTOS Y DISEÑO EXPERIMENTAL 37
E. MEDICIONES EXPERIMENTALES 38
1. De la calidad física del cuero 38
2. De la calidad sensorial del cuero 38
3. Análisis mecánico del Equipo 38
G. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 39
1. Acondicionamiento 39
2. Construcción del equipo 39
H. METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN 41
1. Resistencias físicas 41
a. Resistencia a la tensión 42
b. Porcentaje de elongación 47
c. Temperatura de encogimiento 47
2. Análisis sensorial 51
a. Tacto 51
b. Blandura 51
c. Llenura 52
3. Eficiencia del bombo metálico 52
IV. RESULTADOS Y DISCUSION 53
A. ESPECIFIACIÓN DE LOS MATERILAES UTILIZADOS EN LA
CONFECCIÓN DEL BOMBO METALICO 315-BB
53
1. Diámetro interno y externo de la chumacera 53
2. Características de rodamientos 54
3. Fuerzas que soportan los apoyos 54
4. Fuerza al interior de las paredes del bombo 54
5. Características y dimensiones de la tapa 54
6. Calidad de la chumacera 55
B. DIMENSIONAMIENTO DEL BOMBO 55
1. Especificaciones generales 55
2. Dimensiones del bombo 58
3. Características y dimensiones de la tapa del bombo 59
4. Cálculos del volumen del bombo metálico 315-BB 59
5. Cálculo de los pesos del bombo metálico 315 – BB 60
6. Cálculos mecánicos del bombo metálico 315 – BB 61
7. Cálculo de la Chumacera (rodamiento y soporte) 64
C. EVALUACIÓN DE LAS RESISTENCIAS FÍSICAS DEL CUERO
BOVINO CURTIDO EN EL PROTOTIPO MECÁNICO BOMBO
315-BB, DEL LABORATORIO DE CURTIEMBRE DE LA FCP
66
1. Resistencia a la tensión 66
2. Porcentaje de elongación 68
3. Temperatura de encogimiento
D. EVALUACIÓN DE LAS CALIFICACIONES SENORIALES DEL
CUERO CURTIDOS EN EL PROTOTIPO MECÁNICO 315-BB,
DE LA FACULTAD DE CIENCIAS PECUARIAS
73
1. Tacto 73
2. Blandura 75
3. Llenura 77
E. CÁLCULO DE LA EFICIENCIA DEL PROTOTIPO MECÁNICO
BOMBO METÁLICO 315-BB, EN EL LABORATORIO DE
CURTIEMBRE DE PIELES DE LA FCP
79
F. MANUAL DE PROCEDIMIENTO DEL PROTOTIPO MECÁNICO
PARA LA CURTICIÓN DE PIELES DE ESPECIES MENORES.
80
1. Especificaciones generales 81
2. Instrucciones de seguridad específicas para el proceso de
curtición pieles.
83
a. Conclusiones 84
3. Procedimiento de limpieza 84
G. MANUAL DE MANTENIMIENTO DE LA MÁQUINA DE
CURTICIÓN DE PIELES
85
1. Cuidado del equipo y del operario 85
a. Cuidados del equipo 85
b. Cuidados del operador 87
H. PROYECCIÓN ECONÓMICA 88
V. CONCLUSIONES 91
VI. RECOMENDACIONES 92
VII. LITERATURA CITADA 93
ANEXOS
RESUMEN
La presente investigación propone el diseño e implementación de un bombo
metálico para la curtición de pieles menores, en el Laboratorio de Curtiembre de
Pieles de la FCP, de la ESPOCH, el presente proyecto no dispone de tratamientos
experimentales, sino que responde al estudio de un diseño de procesos; y además,
se realizó una comparación de la curtición de pieles menores utilizando cromo en 4
pieles y otras 4 pieles curtidas con tara aplicando una estadística descriptiva. Una
vez diseñado y construido el bombo metálico que se le otorgó el código BB-315, se
procedió al curtido de pieles menores reportándose la mejor tensión (3460.22 N/
cm2), y porcentaje de elongación (69.00 %), al curtir con cromo mientras que la
mejor temperatura de contracción se consiguió al utilizar el curtiente vegetal. La
evaluación sensorial determino que el mejor tacto y llenura (4,80 puntos) se
consigue al curtir con tara, mientras que la blandura es la misma al utilizar tara o
cromo (3,60 puntos). La eficiencia del bombo BB-315, fue de 88% que es
satisfactorio. El costo del equipo fue de 2526 dólares americanos que al ser
comparado con equipos de procedencia sobre todo del continente europeo que son
los que más construyen estos equipos y que al ser proformado se tiene un referente
de 5000 dólares. Por lo tanto, se aprecia que existe un ahorro considerable en la
construcción que conlleva a un progreso de la empresa curtidora, el momento de
proyectarlo a escala industrial.
ABSTRACT
This research proposes the design and implementation of a metallic drum for
tanning leather of minor species, in the leather tannery laboratory of Animal Science
Faculty (ANSCF) of Espoch, this project doesn’t have experimental treatments, but
responds to a process design study; a comparison of the tanning leather of minor
species was also made using chromium in 4 of them, and with another 4 tanned
leather with tara tannins by applying a descriptive statistic. Once designed and
constructed the metallic drum which was given the code BB-315, the tanning leather
of minor species was conducted, reporting the best tension (3460.22 N/cm2), and
percentage of elongation (69.00%), when tanning with chrome, while the best
contraction temperature was achieved by using the vegetable tanning agent. The
sensory evaluation determined that the best tact and fullness (4.80 points) is
achieved by tanning with tara tannins, while the softness is the same when using
tara tannins or chrome (3.60 points). The efficiency of the BB-315 drum was 88%,
which is satisfactory. The cost of the equipment was about 2526 US dollars when
compared with equipments especially from European continent which are the ones
who build these equipments mostly; and when it was budgeted it had a reference of
5000 dollars. Therefore, it is appreciated that a considerable saving exists in the
construction that leads to a progress of the tannery company, the moment to project
it on an industrial scale.
LISTA DE CUADROS
N° Pág.
1. VELOCIDADES A CUMPLIRSE EN LOS PROCESOS DE
TRANSFORMACIÓN DE LAS PIELES.
12
2. PROCESOS Y VELOCIDADES DEL FULON. 27
3. CONDICIONES METEOROLÓGICAS DE LA CIUDAD DE
RIOBAMBA.
35
4. REFERENCIA DE LAS NORMAS IUP 6, PARA DETERMINAR LA
RESISTENCIA A LA TENSIÓN.
44
5. EVALUACIÓN DESCRIPTIVA DE LAS RESISTENCIAS FÍSICAS
DEL CUERO CURTIDOS EN EL PROTOTIPO MECÁNICO 315-
BB, DE LA FACULTAD DE CIENCIAS PECUARIAS.
69
6. EVALUACIÓN DE LAS CALIFICACIONES SENSORIALES DEL
CUERO CURTIDOS EN EL PROTOTIPO MECÁNICO BOMBO
315-BB, DE LA FACULTAD DE CIENCIAS PECUARIAS.
74
7. COSTOS DEL PROTOTIPO MECÁNICO. 89
LISTA DE GRÁFICOS
N° Pág.
1. Esquema de las zonas de una piel fresca 4
2. Partes que constituyen un fulón de curtiduría. 12
3. Esquema de un bombo 13
4. Corona y cruceta 14
5. Distribución y forma de los pivotes 15
6. Diagrama del número critico de revoluciones 17
7. Fases de movimiento. 18
8. Representación de las velocidades de caída en el momento del golpe
sobre la pared del bombo.
19
9. Gráfica del número de revoluciones. 20
10. Triangulo para calcular el grado de efecto mecánico. 22
11. Ejemplo de un triángulo gráfico. 23
12. Movimiento entre las palas. ................................................................ 24
13. Desagüe del fulón de curtido. 25
14. Distribución central y Distribución en línea. 27
15. Bombo perforado. 28
16. Resistencia a la tensión de los cueros vacunos curtidos en el
prototipo mecánico bombo 315-BB, del Laboratorio de Curtiembre de
la FCP.
66
17. Porcentaje de elongación de los cueros vacunos curtidos en el
prototipo mecánico bombo 315-BB, del Laboratorio de Curtiembre de
la FCP.
70
18. Temperatura de encogimiento de los cueros vacunos curtidos en el
prototipo mecánico bombo 315-BB, del Laboratorio de Curtiembre de
la FCP.
71
19. Tacto de los cueros vacunos curtidos en el prototipo mecánico bombo
315-BB, del Laboratorio de Curtiembre de la FCP.
75
20. Blandura de los cueros vacunos curtidos en el prototipo mecánico
bombo 315-BB, del Laboratorio de Curtiembre de la FCP.
76
21. Llenura de los cueros vacunos curtidos en el prototipo mecánico
bombo 315-BB, del Laboratorio de Curtiembre de la FCP.
78
LISTA DE FOTOGRAFÍAS
N° Pág.
1. Corte de la probeta de cuero. 42
2. Troquel para realizar el corte de la probeta para el análisis de la
resistencia a la tensión.
43
3. Equipo para realizar la medición de la resistencia a la tensión. 43
4. Equipo para medir el calibre del cuero. 45
5. Medición de la longitud inicial del cuero. 45
6. Colocación de la probeta de cuero entre las mordazas tensoras 45
7. Encendido del equipo. 46
8. Puesta en marcha del prototipo mecánico para medir la resistencia a
la tensión del cuero.
46
9. Medición de la temperatura de encogimiento del cuero caprino 50
10. Chumaceras bipartidas de 3 pulgadas. 53
11. Rodillos cilíndricos del bombo metálico BB 315 54
12. Bombo metálico del taller de curtiembre BB-315. 81
LISTA DE ANEXOS
N°
1. Plano del bombo metálico BB-315.
2. Partes del bombo metálico BB-315.
3. Estadísticas Descriptivas de la resistencia a la tensión del cuero curtido en
el bombo metálico BB – 315.
4. Estadísticas Descriptivas del porcentaje de elongación del cuero curtido en
el bombo metálico BB – 315.
5. Estadísticas Descriptivas de la temperatura de encogimiento del cuero
curtido en el bombo metálico BB – 315
6. Estadísticas Descriptivas del tacto cuero curtido en el bombo metálico BB
– 315.
7. Estadísticas Descriptivas de la blandura del cuero curtido en el bombo
metálico BB – 315.
8. Estadísticas Descriptivas de la llenura del cuero curtido en el bombo
metálico BB – 315.
I. INTRODUCCIÓN
Se conoce como curtición a los diferentes procesos técnicos que se siguen para
lograr la transformación de una piel cruda en un material resistente, flexible,
uniforme y apto para fines de uso humano, industrial o técnico. La curtición abarca
dos líneas de producción. La primera es la línea peletera, caracterizada por la
fijación del pelo con acabado en doble faz; para este fin no se requiere equipo
pesado, pues generalmente los procesos son más de tipo artesanal o semi
industrial, la segunda es la línea de producción de cueros y se desarrolla con el
soporte de maquinaria y equipo industrial, siendo necesario para esta actividad
contar con una elevada inversión económica.
Uno de los mayores problemas que se produce en las plantas o laboratorios para
curtir pieles a nivel de todo el país, es el no contar con los equipos adecuados para
hacer los trabajos de fabricación en cuero, que impiden curtir una gran variedad de
pieles las cuales se diferencian en cuanto a tamaños y estructuras. Teniendo uno
de los mayores problemas en las pieles pequeñas que al ser muy delicadas y de
estructura frágil no pueden ser curtidas en bombos tradicionales, debido a que son
sumamente maltratadas por la acción mecánica y funcionalidad obsoleta del bombo
que tenemos tanto en nuestro laboratorio de curtación como en la mayoría de
curtiembres a nivel de todo el país.
El fulón, tambor o bombo es un recipiente apto para suavizar, teñir y curtir las
pieles, que consta de un recipiente cilíndrico, que gira alrededor de un eje horizontal
dotada en su volumen interior de una pluralidad de salientes radiales, o palas, de
sección pentagonal, que se extienden de forma circunferencial por el conjunto de
la periferia de la pared cilíndrica, estando dicho tambor caracterizado porque, entre
las caras enfrentadas de cada pala y de la pared cilíndrica, se insertan rellenos
primarios de perfil exterior curvilíneo, añadidos en la vecindad de los empalmes
entre cada pala y dicha pared cilíndrica, estando el tambor caracterizado; porque
también, los dos extremos longitudinales de cada pala están circundados por partes
laterales, y porque entre las caras enfrentadas de cada pala y de cada parte lateral
2
se insertan rellenos suplementarios, de perfil exterior curvilíneo, añadidos en la
vecindad de los empalmes entre cada pala y cada parte lateral.
En la actualidad el mundo globalizado en el que vivimos la industria de las
curtiembres ha estado sufriendo cambios importantes tanto en la mejora de
procesos como también en implementar nueva tecnología, razón por la cual no se
puede realizar todas las etapas del curtido de pieles en diferentes fulónes por la
velocidad de los mismos, por tiempo, recursos humanos y recursos económicos; al
pasar las pieles de un fulón a otro; tampoco se puede realizar todas las etapas del
curtido de pieles en un fulón con la misma velocidad, ya que los químicos no van a
ingresar al interior de las pieles, sino que se van a desperdiciar el agua, esta sería
una razón por la cual Ecuador no puede competir con los demás países en el área
de exportación de pieles.
Por tal motivo se busca la implementación un bombo para la curtición de pieles
menores en el cual los estudiantes podrán realizar sus prácticas con la maquinaria
adecuada involucrándonos en el proceso de aprendizaje dinámico al implementar
alternativas nuevas, apropiadas que permitan satisfacer de manera adecuada las
necesidades de la formación, desarrollando aptitudes en la industria de curtiembre,
así como mejorar los procesos de transformación de pieles pequeñas en cueros de
calidad en el laboratorio de curtiembre de la Facultad de Ciencias Pecuarias. De
acuerdo a lo expuesto anteriormente se detallan los siguientes objetivos:
• Diseñar e implementar de un bombo metálico para la curtición de pieles
menores (Ovinos, Caprinos, etc.).
• Determinar la eficiencia del bombo metálico para la realizar la curtición de pieles
menores (Ovinos, caprinos, etc.).
• Evaluar los costos de diseño, construcción, instalación y funcionamiento del
bombo metálico.
3
II. REVISIÓN DE LITERATURA
A. LA PIEL
Según (Bequele, 2016), el termino piel, proviene del latín pellis, es señalado como
el órgano más grande en los animales y en los seres humanos. Se trata de un
tegumento que, en el caso de los organismos con vértebras, se compone de una
capa exterior (denominada epidermis) y de otra interior (que recibe el nombre
de dermis). Es el órgano vivo más pesado (de 3 a 4 kg) y el más amplio del cuerpo
humano (de 1,5 a 2 m2). En permanente relación con los demás órganos, la piel
puede revelar las disfunciones o enfermedades que padezcan otros órganos de
nuestro cuerpo. La piel es la estructura externa de los cuerpos de los animales,
responde a los cambios fisiológicos del animal, reflejándose sobre ellas muchas
características importantes y específicas tales como: edad, sexo, dieta, medio
ambiente y estado de salud. Es una sustancia heterogénea, generalmente cubierta
con pelos o lana y formada por varias capas superpuestas. Esta envoltura externa
ejerce una acción protectora: pero al mismo tiempo también cumple otras funciones
como:
• Regular la temperatura del cuerpo.
• Eliminar substancias de desecho.
• Albergar órganos sensoriales que nos faciliten la percepción de las sensaciones
térmicas, táctiles y sensoriales.
• Almacenar substancias grasas.
• Proteger el cuerpo de la entrada de bacterias.
1. Partes de la piel en bruto
(Lacerca, 2003), señala que la mejora de la calidad en las pieles debe ser
considerada como una actividad continua que beneficia a los distintos componentes
de la cadena de valor del cuero: pequeños productores, curtidores, los eslabones
de manufactura y comercialización, y el usuario como receptor final del artículo
4
elaborado. Las pieles, luego del desuello, si no son conservadas apropiadamente
sufren alteraciones por el ataque de microorganismos presentes en el medio
ambiente. Por lo tanto, si las pieles no son procesadas inmediatamente en la
curtiembre es necesario preservarlas para su adecuado almacenamiento. La
degradación biológica (con diferentes grados de extensión) que sufren luego del
desuello afecta la calidad de los cueros que se elaboran con ellas. Cuando se inicia
el proceso con una materia prima (piel) alterada, la curtición no es la ideal,
obteniendo un producto deficiente con la consecuente pérdida de valor, tanto de la
materia prima como del cuero. la piel recuperada por desuello de los animales
sacrificados, se llama “piel fresca" o piel en verde. En una piel fresca existen zonas
de estructuras bastante diferenciadas en lo que respecta al espesor y la capacidad.
Estos contrastes son sobre todo importantes en el caso de pieles grandes de
bovinos. En una piel se distinguen tres zonas.
a. Crupón
(Bacardit, 2004), manifiesta que el crupón corresponde a la parte de la piel de la
región dorsal y lumbar del animal. Es la parte más homogénea, tanto en espesor
como en estructura dérmica. Es además la más compacta y por lo tanto la más
valiosa. Su peso aproximado es de un 46 % con relación al total de la piel fresca.
La piel de la parte superior de la cabeza se conoce como testuz y las partes
laterales se le llama carrillos. En el gráfico 1, se identifica el esquema de las zonas
de una piel fresca.
Gráfico 1. Esquema de las zonas de una piel fresca.
Fuente: (Rivero, 2001).
5
b. Cuello
(Hidalgo, 2004), señala que el cuello corresponde a la piel del cuello y la cabeza
del animal. Su espesor y compacidad son irregulares y de estructura fofa. La
superficie del cuello presenta y profundas arrugas que serán tanto más marcadas
cuando más viejo sea el animal. La piel del cuello viene a representar un 26% del
peso total de la piel.
c. Faldas
(Adzet, 2005), indica que las faldas corresponden a la parte de la piel que cubre el
vientre y las patas del animal. Presenta grandes irregularidades en cuanto a
espesor y capacidad, encontrándose en las zonas de las axilas las partes más fofas
de la piel; las de las patas se encuentran algo corníficadas. El peso de las faldas
corresponde un 28% del total. En una piel además se distinguen: el lado externo de
la piel que contiene el pelaje del animal, y una vez eliminado este se llama lado de
la flor. El lado interno de la piel, que se encontraba junto a la carne del animal se
llama «lado de la carne.
2. Funciones básicas de la piel
Según (Soler, 2004), la piel tiene tres funciones básicas las cuales se describen a
continuación:
• Protección: La piel protege al cuerpo de ataques mecánicos, físicos, químicos o
microbianos desde el exterior. Protege el cuerpo de mecánicos, físicos,
químicos o microbianos ataques que provienen del exterior a través de, entre
otros, mecanismos celulares e inmunológicos y su impermeabilidad, resistencia
y flexibilidad.
• Transmisión: La piel se utiliza para transmitir información entre el cuerpo y el
mundo exterior a través de sus múltiples terminaciones nerviosas que reciben
estímulos táctiles, térmicos y dolorosos.
6
• Intercambio: La piel es el lugar donde se llevan a cambio numerosos
intercambios entre el organismo y el exterior. Asimismo, participa en
mecanismos complejos, como la regulación de la temperatura corporal (por la
eliminación de calor y la evaporación del sudor secretado por las glándulas
sudoríparas, así como la eliminación de sustancias nocivas) y la síntesis de
vitamina D, que es esencial para el crecimiento de los huesos.
B. TIPOS DE PIELES
(Artigas, 2007), señala que se ha descrito de una manera general la estructura
correspondiente a una piel vacuna, ahora bien, dentro de cada especie animal en
particular, la estructura y la proporción relativa de las diferentes capas de la piel
pueden variar considerablemente. Además, las pieles difieren en su estructura,
para una misma especie, debido a una serie de factores como son: su modo de
vida, estación de año, edad, crianza, etc. El sexo y la edad tienen tanta influencia
sobre las características de la piel como la tienen sobre otros cambios físicos
corporales. En la industria de la tenería siempre se utilizan principalmente las pieles
vacunas, las de cordero y las de cabra, en una proporción mucho menor las pieles
de caballo y de cerdo y aún en una menor proporción las pieles de reptil y pescado.
Las pieles de peletería deben considerase aparte. A continuación, se describe la
estructura característica de cada una de ellas.
1. Pieles vacunas
(Adzet, 2005), reporta que en la práctica industrial las pieles se clasifican según su
tamaño y naturaleza del animal en terneras, novillos, vacas, bueyes y toros, una
vez clasificada la piel se pasa, y el valor obtenido se indica por medio de cortes
sobre la cola del animal. Este peso se conoce como peso sangre y es el que sirve
como base para la comercialización. Los márgenes de peso que se emplean en el
comercio de las pieles en bruto son:
• Terneras 0-8 Kg. 8-12 Kg. 12 20 Kg.
• Novillos y vacas 20-32 Kg. 32-40 Kg. Más de 40 Kg.
• Bueyes y toros: Más de 45 Kg.
7
2. Pieles de ternera
(Bursch, 2015), indica que las pieles de tenera se refieren indistintamente a las
pieles de animales machos y hembras. En la piel de ternera la capa de la flor tiene,
por lo menos, un espesor que es la mitad del grosor de la piel. La capa reticular
está en estado de desarrollo y representa la otra mitad. Las pieles de ternera son
las que presentan la flor más fina por tener el poro de la piel más reducido. Y por
ser animales muy jóvenes su flor tiene pocos defectos. A partir de que los animales
comienzan a comer alimentos sólidos la piel adquiere una estructura más basta.
Las terneras generalmente, son animales jóvenes, destinados para carne.
3. Pieles de novillos
(Lacerca, 2003), manifiesta que en esta etapa el crecimiento del animal, la
profundidad de los folículos pilosos es algo menor, pero son mucho más finos que
los correspondientes a los del animal adulto. Al aumentar la edad del animal la capa
reticular se va desarrollando gradualmente. Las pieles de novillo presentan una flor
mejor que las de vaca porque, en su mayoría proceden de animales destinados a
carne, ya sea machos o hembras. Proporciona las pieles en sangre más estimadas
a causa de su regularidad y de su resistencia mecánica.
4. Pieles de vaca
(Rivero, 2001), indica que las pieles de vaca se refieren a las de los animales
hembras ya que han parido. Se reconocen por tener ubres. Tiene la piel más
desteñida, poseen más superficie por unidad de peso. Dan pieles delgadas. La
estructura dérmica es poco cerrada, y basta por tener un poco grosero, ya que
ordinariamente se matan cuando no sirven para la reproducción. Puesto que han
permanecido en establos la mayor parte de tiempo.
8
5. Pieles de buey y toro
(Bacardit, 2004), manifiesta que este grupo corresponden a la de los animales ya
maduros. Debido a su larga vida suelen presentar defectos de la flor. Tales como:
cicatrices, granos, barros, etc. La capa de la flor es más pronunciada. Existen pelos
jóvenes que sustituyen a los que se sacan. Los haces de fibras de la capa reticular
se han desarrollado al máximo. La capa reticular alcanza un espesor aproximado
que representan los dos tercios del grueso total. Dentro de esta categoría podemos
diferenciar:
6. Pieles de especies menores
(Aleandry, 2009), indica que las especies menores de animales domésticos y
semidomésticos pueden jugar un papel destacado dentro de los sistemas mixtos
de producción debido a sus características particulares entre las que se destacan
las siguientes: bajo nivel relativo de inversión inicial y de costos de producción,
independencia de la escala de producción, flexibilidad de instalaciones y manejo,
rápido crecimiento de número de animales. En términos generales, las especies
menores requieren mayor atención y cuidado por cabeza, o por unidad de producto,
comparado con las grandes especies de animales, y debido a la disponibilidad de
mano de obra familiar, incluyendo mujeres, ancianos y niños.
7. Pieles de cordero
(Bursch, 2015), señala que existe una gran variedad de razas ovinas lo que hace
que sus pieles sean tan diferentes. En general la calidad de la piel está en razón
inversa del valor de la lana, las mejores son las de los animales de lana gruesa Las
que tienen mejor lana son las ovejas merinas y, al contrario, las que proporcionan
la piel de peor calidad. Este tipo de piel, curtida al vegetal, se conoce como badana.
Es menos adecuada que el potro o la vaca para los trabajos en el taller. No es fácil
grabarla o repujarla. Se trata de una piel elástica, fina, suave y con poco brillo. El
cordero plena flor acabado con efecto grietas en color negro tiene un tacto muy
suave y resistente ideal para calzado marroquinería y bolsos.
9
8. Pieles de cabra
(Themes, 2018), indica que, la cabra es un animal muy resistente que puede vivir
con sobriedad de alimentos, y de los que se pueden aprovechar su carne y su leche.
Se adaptan fácilmente a climas rigurosos y son muy comunes en Asia, África,
Sudamérica. Las pieles muchas veces son originarias de aldeas pequeñas que se
encuentran en zonas muy diversas por tanto su calidad varía considerablemente.
Las pieles de cabra se clasifican de acuerdo con la edad del animal en:
• Cabritos. Se refiere a las crías que se mantienen mamando hasta la edad de
unos 2 meses.
• Pastones. Son los animales de 2-4 meses de edad que ya comienzan a pastar.
• Cabrioles. Son los machos de 4-6 meses de edad.
• Cegajos. Son las hembras de 4-6 meses de edad.
• Cabras hembras de más de 6 meses de edad.
• Machetes, machos de más de 6 meses de edad.
(Villamil, 2017), menciona que la piel fresca de cabra, en algunos aspectos se
parece a la vacuna, en otros a la de la oveja. Sin embargo, en conjunto la piel de
cabra tiene una estructura característica. La epidermis es muy delgada. La capa de
la flor ocupa más de la mitad del total del espesor de la dermis. Las glándulas y las
células grasas que son las responsables de la esponjosidad del cuero de oveja son
mucho menos abundantes en las pieles de cabra.
9. Pieles de cerdo
(Grunfed, 2008), reporta que la piel de cerdo tiene una estructura cuyas
características la hacen única. No existe capa reticular compacta. Esta
particularidad hace que la piel de cerdo sea muy grasienta, con un contenido es
grasa aproximado del 30%. Hay tres tipos generales de pieles de cerdos bien
diferenciados y originarios de países muy diferentes: El pecar es una variedad de
cerdo salvaje, pequeña y muy magra, originaria de México. y países
10
centroamericanos. Proporciona un cuero graneado que se ajusta muy bien a la
fabricación de zapatos. el cerdo doméstico europeo. Es un cerdo que habitualmente
se desuella después de la matanza y luego se sala. Estas pieles saladas más tarde
procesan en las tenerías. Se obtiene cueros con flor de una gran variedad que
tienen mucha aceptación en el mercado por su calidad. Por esta razón estas pieles
se exportan en grandes cantidades. el cerdo doméstico inglés. Es más grande y
sangriento que el europeo. Después de la matanza normalmente se escaldan. El
animal no se desuella. La parte de la piel correspondiente al lomo se recupera y se
utiliza generalmente para obtener gelatina. Recientemente en los EEUU se ha
desarrollado un sistema de desuello mecánico para las pieles de cerdo que
permiten su recuperación. Estas pieles curtidas y acabadas se destinan para la
confección de calzado.
10. Pieles de animales marinos
(Frankel, 2009), indica las pieles de animales marinos tienen un empleo bastante
limitado. Su estructura es completamente diferente de las de los lagartos y
serpientes, puesto que su medio ambiente es el agua. Las que más se aplican son
las de tiburón. Su pie] está provista de escamas. Las pieles curtidas en bruto se
utilizan como superficie abrasiva en muchos productos; curtidas, sin ellos se
emplean para zapatos, carteras, bolsos, artículos de viaje, guantes, etc. La
influencia del clima, en particular de la temperatura es evidente en razón del rol
protector que tiene la piel. La dieta influye sobre la salud del animal, y por
consiguiente sobre las características y calidad de la piel. Cada raza proporciona
unas pieles cuyas características son muy típicas. La influencia de la edad es muy
sensible, la piel de los animales jóvenes es siempre de mejor calidad que la de los
adultos. Por otra parte, además del efecto natural que ejerce el envejecimiento
sobre la calidad de la piel, a medida que la edad aumenta se acumula daños sobre
la piel del animal. La influencia del sexo sobre la piel, es importante, la piel de
hembras es más fina. La piel es el reflejo del estado de salud del animal.
11
C. MAQUINARIA PARA LA CURTIEMBRE
(Carrasco, 2014), señala que en la primera fase de fabricación de la piel nos
encontramos con una serie de máquinas, la utilización de las cuales depende del
tipo, condiciones y características de su estado de conservación (piel fresca, salada
húmeda, salmorada, salada seca, secada natural, etc.). El orden de mayor efecto
mecánico de estas máquinas es: bombo, hormigonera, molineta, tina, y va en
sentido contrario al estado de conservación de la piel, es decir, cuanto más fresca
sea la piel, se podrá utilizar maquinaria en la primera fase del proceso con mayor
efecto mecánico.
1. Bombo
Para (Chavarrea, 2011), los tambores de fulónado son contenedores cilíndricos
estancos y de medida variable donde se cargan las pieles para las distintas fases
del curtido. Riviera; reblandecimiento, maceración para hidratación, encalado para
depilación, desencalado, desgrasado. En las subsiguientes fases de piquelado y
curtido y finalmente utilizado para el recurtido, engrasado y la tintura. Tambor de
abatanado, curtido y tintura apto para suavizar, teñir y curtir las pieles, que consta
de un recipiente cilíndrico, que gira alrededor de un eje horizontal dotada en su
volumen interior de una pluralidad de salientes radiales, o palas, de sección
pentagonal, que se extienden de forma circunferencial por el conjunto de la periferia
de la pared cilíndrica, estando dicho tambor caracterizado porque, entre las caras
enfrentadas de cada pala y de la pared cilíndrica se insertan rellenos primarios de
perfil exterior curvilíneo, añadidos en la vecindad de los empalmes entre cada pala
y dicha pared cilíndrica, estando el tambor caracterizado también porque los dos
extremos longitudinales de cada pala están circundados por partes laterales, y
porque entre las caras enfrentadas de cada pala y de cada parte lateral se insertan
rellenos suplementarios de perfil exterior curvilíneo, añadidos en la vecindad de los
empalmes entre cada pala y cada parte lateral, como se muestra en el (gráfico 2).
12
Gráfico 2. Partes que constituyen un fulón de curtiduría.
Según (Morera, 2008), el fulón de curtiduría su principio básico es girar y variar la
velocidad, al mismo tiempo tiene que conservar el calor en su interior Las pieles
son arrastradas dentro del fulón por los denominados que son clavijeros de madera
fijados en el interior para evitar que las pieles se adhieran entre si y facilitar la
absorción de los productos químicos en estas durante las diferentes aplicaciones
del proceso de curtido, eran todos del mismo tamaño sin importar las dimensiones
de los fulónes, (cuadro 1).
Cuadro 1. VELOCIDADES A CUMPLIRSE EN LOS PROCESOS DE
TRANSFORMACIÓN DE LAS PIELES.
Proceso # De Rev x min Detalle
Remojo 3-4 rpm No dañar la flor
Pelambre y encalado 3-4 rpm No dañar la flor
Desencalado 9-10 rpm Mayor golpe
Purga 9-10 rpm Mayor golpe
Piquelado 9-10 rpm Mayor golpe
Curtido 9-10 rpm Mayor golpe
Engrase 14-15 rpm Mayor Agotamiento
Recurtido 14-15 rpm Mayor Agotamiento
Teñido 14-15 rpm Mayor Agotamiento
Cambio de sentido de giro velocidades Anteriores Desamarrar las pieles
Fuente: (Bacardit, 2004).
13
(Núñez, 2016), indica que para entender lo que es un bombo, se puede imaginar
que es como un reactor, es decir, es un sistema que gira, donde se realiza la
reacción (proceso) entre la piel y los productos que se utilizan. Además, en el
bombo se pueden controlar la temperatura, el tiempo, la velocidad, el sentido de
rotación (efecto mecánico) y el medio (que normalmente es acuoso). Los bombos
son de forma cilíndrica siendo de tamaños distintos según el volumen de producción
y para cada fase del proceso. Para los remojos, el pelambre y la curtición vegetal
suelen tener igual diámetro que anchura, aunque a veces existe la relación 1:1,1
(anchura algo mayor que el diámetro). Para el desencalado, rendido, piquel y
curtición al cromo también suelen ser de anchura igual al diámetro, aunque a veces
hay la relación 1,1:1 (el diámetro es algo mayor que la anchura). Para el
neutralizado, la recurtición, tintura y engrase suelen tener mucho más diámetro que
anchura para mejorar y potenciar el efecto mecánico. Suelen tener la relación
1:0,75. Los materiales con los que se construyen los bombos son de madera dura,
compacta de fibras, secada al natural. La madera que mejor resiste los procesos
químicos y los rozamientos es la de bolondo y teca, (gráfico 3).
Gráfico 3. Esquema de un bombo.
Fuente: (Bacardit, 2004).
14
(Grunfed, 2008), menciona que, dependiendo del volumen o tamaño del bombo, los
tablones que se utilizan para construir el bombo suelen ser de 60-100 mm de
grueso. Los laterales o fondos tienen además del grueso estipulado, otros tablones
del mismo grosor sobrepuestos en forma de estrella a los que se atornillan los
brazos de la corona y la cruceta (en forma de estrella de 4 o 6 brazos), como se
muestra en el (gráfico 4).
Gráfico 4. Corona y cruceta
Fuente: (Grunfed, 2008).
(Hidalgo, 2004), indica que la parte exterior del bombo se fija y se mantiene junta
mediante unos aros cilíndricos que se aprietan en sus extremos en sentido contrario
mediante una zapata. Suelen ser de 18 mm. Y la cantidad de aros que se utilizan
depende del tamaño del bombo. Normalmente se utilizan entre 4 y 20 unidades.
Con el reajuste de los aros mediante esta zapata y el agua, el proceso hace que la
madera de los tablones se hinche ajustándose perfectamente, con lo cual se evitan
fugas. Es un sistema similar a un tonel. Existe, además, otros materiales no
tradicionales para construir bombos como son: polipropileno, fibra de vidrio-epoxi y
acero inoxidable, pero no tienen la versatilidad operacional que tiene la madera.
Exceptuando la carga de cada uno de ellos, la única diferencia que hay entre ellos
es la duración respecto a los de madera. El polipropileno y otras fibras se utilizan
en procesos productivos mientras que el acero inoxidable ha quedado relegado casi
exclusivamente a bombos para laboratorio y pequeña escala de producción.
Según (Ramírez, 2000), en la parte exterior y frontal hay una o dos puertas una
grande para introducir y descargar las pieles que acostumbra a ser de 40 a 60 cm,
15
o bien de 50 por 50 cm, para los bombos pequeños y de 100 por 00 cm, para los
bombos grandes , Los bombos grandes también tienen una puerta pequeña de 40
por 40 cm, para poder introducir los productos y/ o controlar los procesos con lo
cual se evita abrir y cerrar la puerta grande, las puertas grandes son de acero
inoxidable y correderas de forma manual , neumático, y/o eléctrica. En la mayoría
de los bombos, cuando la puerta grande es automática, no se necesita la puerta
pequeña. En el interior del bombo hay dos tipos de formaciones que provocan el
movimiento de las pieles con el giro del bombo: los pivotes y las palas. Los pivotes
son de madera o bien de materiales plásticos y tienen una longitud entre 20 y 40
cm. Son pulidos para que no rayen las pieles y se colocan de forma alternativa en
cada fila tal, la distancia entre los pivotes es de 50 a 90 cm, y su forma es como se
puede ver en el (gráfico 5):
Gráfico 5. Distribución y forma de los pivotes
(Adzet, 2005), indica que se pueden comparar gráficamente los valores de
velocidad de rotación y velocidad periférica según distintos diámetros. La fórmula
para calcular la fuerza centrífuga (Fz) es:
𝑚 = 𝐹𝑧 = 𝑤2 ∗ 𝑑
2
Donde:
w: Velocidad angular
m: Masa
d: Diámetro
16
(Lacerca, 2003), indica que el efecto mecánico es, por lo tanto, una función
cuadrada del movimiento de rotación mientras las comparaciones muchas veces
utilizadas por los curtidores se basan en las relaciones lineales, como se representa
en el diagrama expuesto anteriormente. Sin embargo, no hay que determinar las
fuerzas centrífugas que se producen en un bombo en movimiento con una
determinada velocidad y carga pues esto sería demasiado especializado. Por
consiguiente, la masa (m) se puede ignorar, lo cual nos lleva a la fórmula para la
aceleración uniforme (a):
a = w2. d/2
(Bacardit, 2004), menciona que con un bombo que gira a una determinada
velocidad y está correspondientemente preparado se da periódicamente al
contenido, una aceleración uniforme que se opone con bastante exactitud a la
fuerza de gravedad pues tiene lugar en el sector creciente de movimiento circular.
Si la velocidad de rotación es ahora tan elevada que la aceleración dada con ello
al contenido del bombo es tan grande como la aceleración de la gravedad (g) que
actúa en sentido contrario.
a = g
O empleando la fórmula antes mencionada:
w2. d/2 = g
(Lacerca, 2003), indica que de esta manera se produce la falta de gravedad en el
interior del bombo, y la carga ya no se cae y permanece quieta en la periferia
interior del bombo en rotación. Así se llega en cierto modo al punto final de los
posibles efectos mecánicos del bombo en movimiento desde el punto de vista de
la curtición. Ahora interesa el número de revoluciones (n), que es el que origina
este efecto. Como se encuentra en la velocidad angular (w) en la forma siguiente:
𝑤 = 𝜋 ∗ 𝑛
30
17
(Libreros, 2003), manifiesta que se sustituye w por esta expresión en la igualdad
de la falta de gravedad antes mencionada:
𝑤 = [𝜋∗𝑛
30] 2
𝑑
2 = g 𝑛 =
30
𝜋∗ √
2𝑔
𝑑
O para la aplicación práctica y calculando las constantes se representa de la forma
más sencilla:
𝑛 = 9,55 ∗ 4,44 ∗1
√𝑑 𝑁𝑐 =
42,4
√𝑑
(Frankel, 2009), manifiesta que expresando en metros el diámetro del bombo
correspondiente se calcula el número crítico de revoluciones (Nc) en revoluciones
por minuto. Si se deja el diámetro como variable en la función que se acaba de
describir y se ajustan los valores obtenidos con las dimensiones 0 - 3,5 m, se forma
la curva Nc siguiente:
Gráfico 6. Diagrama del número critico de revoluciones.
(Lultcs, 2003.), reporta que en el esquema indicado se puede ver para cada
diámetro indicado por la abscisa el número de revoluciones crítico correspondiente
representado en la ordenada. Con ello se obtiene una línea que indica con diversos
diámetros el correspondiente número de revoluciones para el mismo efecto
18
mecánico. Si por otra parte se anotan en este sistema de coordenadas los puntos
calculados de cualquier velocidad circunferencial, entonces se ve de nuevo lo
erróneos que pueden ser los datos de la velocidad circunferencial para la
comparación de los efectos mecánicos entre los bombos rotativos de diámetros
grandes y pequeños. Cualquier otro determinado efecto mecánico distinto al del
número crítico de revoluciones que resulte de una aceleración del movimiento
circular inferior a la que acabamos de exponer, tiene que dar la misma curva porque,
en la función en cuestión, no se ha cambiado nada más que la aceleración. Como es
natural, ahora los valores de sus números de revoluciones se dan más bajos. Se
puede distinguir tres fases típicas de movimiento, como se muestra en el (gráfico 7).
Gráfico 7. Fases de movimiento.
(Carrasco, 2014), manifiesta que la primera representa un bajo número de
revoluciones: el contenido del bombo sube en la dirección de giro para volver
siempre, en mayor o menor grado, al punto de partida al sobrepasar una zona de
doblado. Si se sobrepasa esta zona del número de revoluciones Nr rodante o
frotante entonces empiezan a formarse parábolas de lanzamiento al principio
pequeñas que cada vez son mayores al aumentar el número de revoluciones hasta
alcanzar su longitud máxima a un determinado número de revoluciones; al seguir
aumentando la velocidad de giro llegan al sector descendente, de la línea circular
en donde se vuelven más cortas para finalmente desaparecer completamente. En
esta zona en que se producen las parábolas de lanzamiento o el número de
revoluciones batiente Ns se ve el mayor efecto mecánico y precisamente en el
momento en que la parábola llega a su longitud máxima. Finalmente se llega a la
tercera tese de \a falta de gravedad originada por el número de revoluciones crítico
Nc.
19
Según (Núñez, 2016), las zonas de revoluciones Nc y Ns observadas puestas en
relación con el número de revoluciones critico Nc del diámetro del bombo
empleado en cada caso siempre dan los mismos valores con lo cual el número de
revoluciones rodante Nr abarca siempre la zona del movimiento giratorio más lento
hasta aproximadamente el 54% del número de revoluciones critico Nc, hasta que
se Inicie la fase batiente Ns. Ésta, por su parte, alcanza su máximo siempre a
aproximadamente el 66% del Nc. Según http://www.gamuza.com. (2009), las
consideraciones técnicas y los cálculos refuerzan estas observaciones mediante la
representación de las velocidades de caída de las pieles en el momento del golpe
sobre la pared del bombo, como se muestra en el (gráfico 8).
Zona 1: Zona en que se levanta el contenido del bombo. Zona 2: Zona de doblado con revoluciones
inferiores al 54% del Nc. Zona 3: Por encima de esta zona vuelve el contenido del bombo a la zona
5. Zona 4: En zonas de revoluciones superiores al 54% de Nc empieza a caer el contenido del bombo
formando parábolas con una longitud máxima del 66% de Nc para acortarse de nuevo al sobrepasar
este límite. Zona 5: Zona batiente. Zona de máxima energía mecánica. Velocidad de golpeo con diámetro
2,5.
Gráfico 8. Representación de las velocidades de caída en el momento del golpe
sobre la pared del bombo.
(Carrasco, 2014), señala que el número calculado para el punto culminante es aquí
casi exactamente el 66% del número de revoluciones crítico. Con el giro
relativamente plano de la curva se explican por una parte las oscilaciones de los
datos sobre el máximo del efecto mecánico y, por otra parte, se ve que los cálculos
en este aspecto para el uso técnico tienen poco sentido si no se tienen en cuenta
con gran exactitud de esta zona de oscilación. Si en el sistema de coordenadas
20
empleado al principio, además de la ya conocida curva de Nc, se pone ahora
también la del máximo número de revoluciones batiente Ns y la del límite superior
del número de revoluciones rodante. Entonces se obtienen las siguientes curvas,
como se muestra en el (gráfico 9).
Gráfico 9. Grafica del numero de revoluciones.
(Morera, 2008), indica que estas líneas del mismo efecto mecánico tienen ahora un
sentido práctico en comparación los efectos provisionalmente mencionados que se
daban con aceleraciones supuestas. Las consecuencias para la aplicación práctica
son claras y dependen de las necesidades locales correspondientes.
Primeramente, habría que examinar si los bombos ruedan en las zonas de su efecto
mecánico máximo lo cual no sucede con los pequeños bombos de ensayo con
perjuicio de los resultados de los ensayos. Además, habría que considerar por
ejemplo si un efecto mecánico más débil inferior al 66% de Nc es decir en las zonas
de revoluciones rodantes o quizás en interés de una flor más lisa o de un menor
desarrollo de calor se quiere conseguir dentro de la zona de revoluciones batientes
(Hidalgo, 2013), menciona que el grado de efecto mecánico de los bombos
giratorios se debe considerar como elemental en la forma que se trata. El número
21
de revoluciones obtenido de la forma descrita mediante cálculos o por
representación gráfica para un determinado grado de efecto es válido sin depender
de si varía cualquier factor no contenido en la función expuesta. Estos factores
(anchura del bombo, dotación interior, carga, cantidad de baño, propiedades del
contenido, etc.) modificarían el valor absoluto del grado de efecto mecánico en la
medida en que influyen sobre el número de frotes que se producen, pero no el
número de revoluciones que determine su máximo valor posible. El grado de efecto
elemental puede oscilar entre las diversas partidas o ensayos que incluso
manteniendo exactamente las normas de trabajo dadas no pueden obtenerse unas
calidades de cuero uniformes.
(Rivero, 2001), indica que las circunstancias desfavorables siempre se producen
cuando se trabaja con partidas de diverso tamaño y con diferentes revoluciones y
dimensiones del bombo. Es decir, cuando se aplican trabajos de los bombos de
ensayo en la escala de producción y viceversa. Para mantener un grado de efecto
elemental lo más constante posible bajo diferentes condiciones técnicas (diferentes
números de revoluciones, diámetros de los bombos y cantidades de carga), se
puede estudiar la expresión de la intensidad de este grado de efecto que es la
fuerza de la velocidad de caída con la cual el contenido del bombo golpea
constantemente durante los movimientos de rotación. Si un bombo rueda con el
número de revoluciones que le proporciona su máximo efecto mecánico posible, es
decir la mayor velocidad media de batido de su contenido, entonces desarrolla todo
su grado de efecto elemental. Este estado del valor máximo sólo se puede producir
cuando el tramo de caída es igual o casi igual al diámetro, es decir, con el bombo
prácticamente vacío. Si se disminuye el diámetro, es decir si el tramo de caído se
acorta para aumentar el nivel de carga, entonces disminuye también el grado de
efecto elemental, y con el volumen del bombo completamente lleno, desaparece
con cualquier número de revoluciones por no existir el tramo de caída.
(Mendez, 2014), indica que, si se reduce el número de revoluciones, se produce
una disminución del grado de efecto. Por consiguiente, existe una relación
triangular entre el número de revoluciones, el volumen de carga y el grado de efecto
mecánico. Representando en un triángulo rectángulo la zona de carga del volumen
22
del bombo y la zona del número de revoluciones hasta el 66% de Nc, con los catetos
y el grado de efecto mecánico elemental con la hipotenusa, entonces se obtiene el
siguiente triángulo para un bombo con las medidas interiores Ø 2,50 x 1,80 m, para
un bombo con las medidas interiores de Ø 2,50 por 3,05 m, como se muestra en el
(gráfico 10).
Gráfico 10. Triangulo para calcular el grado de efecto mecánico. (Soler, 2004), reporta que con un triángulo de este tipo se puede determinar sobre
la hipotenusa el correspondiente grado de efecto mecánico en tanto por ciento del
máximo posible para cualquier grado de carga con cualquier número de
revoluciones dentro de la zona calculada según Nc. Con ello es posible, mediante
las correspondientes variaciones de la cantidad de carga y del número de
revoluciones controlar el grado de efecto mecánico elemental. Si el bombo con el
mismo diámetro fuera ahora más ancho, también sería mayor su volumen. Por
consiguiente, migra entonces el valor máximo en la abscisa más hacia la derecha
y la inclinación de la hipotenusa para los diversos números de revoluciones se hace
menor. Esto quiere decir que cambiando los baños en un bombo ancho las
relaciones mecánicas cambian más lentamente que en uno estrecho. Ejemplo para
el empleo práctico de un triángulo gráfico: por cualquier motivo hay que reproducir
23
en un bombo de ensayo una curtición que se realiza a diario. Primeramente, se
determinan las dimensiones del bombo de curtición (bombo A). Las dimensiones
interiores son 02,50 x 1,80 m. Suponiendo que siempre se curta con un volumen
de carga de 1500 L y un número de 15 r.p.m. entonces se produce un grado de
efecto mecánico de aproximadamente un 70% del máximo posible. El bombo de
ensayo del que se dispone (bombo B) tiene unas medidas de 00,60 x 0,30 m. a 16
r.p.m. La abscisa del sistema de coordenadas tiene el valor máximo de 85 L y la
ordenada 36 r.p.m. En el triángulo obtenido se ve que el bombo B con sus 16 r.p.m.
no puede alcanzar un grado de efecto del 70%, como se muestra en el (gráfico 11).
Gráfico 11. Ejemplo de un triángulo gráfico.
(Bacardit, 2004), indica que, si se dispusiera de un accionamiento regulable,
entonces se podría conseguir este grado de efecto a partir de 26 r.p.m. pero sólo
con una carga menor. Pero si este accionamiento regulable abarcara una zona de
hasta 36 r.p.m., entonces se podría ajustar a voluntad el grado de efecto entre 0 y
100% variando la carga o con una carga determinada variando el número de
revoluciones según el triángulo. Las palas sustituyen los pivotes. Algunos autores
indican que éstas aceleran la penetración de los productos dentro de la piel
respecto a los pivotes. La cuestión es que se han impuesto en un alto porcentaje
24
los pivotes, esto es debido a su fácil sustitución en caso de rotura o avería y a que
las palas son más caras. En la práctica la diferencia de penetración por efecto
mecánico es inapreciable.
(Soler, 2004), señala que estas palas tienen un espesor entre 5 y 10 cm según el
tamaño del bombo y el proceso en que se utilice (en la recurtición tenemos una
relación menor de baño y alta velocidad de rotación, por lo tanto, necesitaremos
unas palas más reforzadas). La longitud de las palas es igual a la anchura del
bombo y su anchura es de 30-40 cm en la parte alta y 20-30 cm en la parte baja.
La disposición de la tabla es intercalando la parte alta con la baja para conseguir
un cierto movimiento lateral, como se ilustra en el (gráfico 12).
Gráfico 12. Movimiento entre las palas.
(Font, 2001), reporta que hay fabricantes que colocan estas palas con un cierto
grado de inclinación, entre 15 y 30°. En el interior de los bombos nos podemos
encontrar también con el sistema de recirculación de baño, instalado en el eje
contrario al de adición de agua. Este sistema se basa en un tubo excéntrico que
coge baño del interior y lo pasa a través del eje a una cubeta lateral hasta un cierto
volumen, y después se devuelve al interior del bombo. En esta cubeta podemos
controlar el pH, el agotamiento del baño y la temperatura sin tener que detener el
bombo. Además, podemos variar la temperatura mediante resistencias o
intercambio de calor, adicionar producto, filtrar el baño, etc. También encontramos
25
un sistema de desagüe con recámara situado al lado opuesto al de entrada de agua
o en ambos lados. Está formado por tablas trapezoidales, agujereadas y dispuestas
entre la pared lateral y la frontal del bombo según el (gráfico 13).
Gráfico 13. Desagüe del fulón de curtido. (Bacardit, 2004), menciona que cada recámara dispone de dos o tres válvulas de
descarga. Anteriormente, este sistema de desagüe iba directo al desagüe general
de la fábrica, pero hoy en día se dispone de un sistema de recuperación de baño
formado por un canal rectangular y semicilíndrico que recoge el baño del sistema
de desagüe por válvula. Con ello se consigue no mojar tanto la sala de trabajo y
poder recircular el baño a otros bombos, instaurar el sistema de recuperación de
pelo en el pelambre, separar agua para su tratamiento específico, etc. En la parte
exterior del bombo nos encontramos con la parte fundamental de su sujeción: la
corona y la cruceta con sus respectivos ejes. La corona está formada por un eje de
cuatro o seis brazos y en la parte exterior hay una corona dentada. El eje varía
entre 10 y 30 cm dependiendo del tamaño del bombo. En los ejes tanto de la corona
como de la cruceta hay un orificio central para la entrada de líquidos de 32-100 mm.
Los brazos de la corona están fijados a los laterales del bombo mediante tornillos
de acero inoxidable u otro material con cabota de 6-8 cm de diámetro situados en
el interior del bombo bien pulidos para evitar el rayado de las pieles.
(Adzet, 2005), señala que en el lado opuesto se coloca la cruceta con un
dimensionado de eje y brazos igual al de la corona. La cruceta también está fijada
a los tablones laterales del bombo con tornillos como los anteriores. Los ejes van
26
montados para los bombos pequeños sobre dados encasquillados, y para los
bombos grandes o muy revolucionados los ejes van montados sobre cojinetes de
rodillos. La rotación del bombo se realiza por transmisión a través o bien de un
motorreductor con sistema de embrague o bien actualmente mediante un variador
de frecuencia. Tanto un sistema como el otro, amortiguan en las arrancadas y
paradas el golpe de arrastre debido al peso total bruto (para bombos grandes éste
puede llegar a 50 Tm). La transmisión del movimiento se realiza a través del piñón
acoplado al reductor. El piñón suele ser de nylatron o de bronce para evitar ruidos
o en caso de cualquier problema que se pueda presentar de ataque entre piñón y
corona para evitar daños en la corona. El nylatron provoca menos ruidos, pero tiene
más desgaste. Hay algunos bombos pequeños o de pequeña carga cuyo
accionamiento es por correas trapezoidales acopladas desde la polea a la
circunferencia exterior del bombo. Pero hoy en día existen algunos bombos así
instalados que dan bastantes problemas. Primero por excesiva carga y segundo
por las correas, con el tiempo se alargan de forma desigual y el arrastre es
deficiente.
(Bacardit, 2004), manifiesta que los bombos acostumbran a ir montados en
bancadas elevadas del suelo lo suficiente para introducir la bañera de descarga o
trabajar cómodamente debajo del bombo. A pesar de esto, hay que tomar una
medida mínima de seguridad entre la parte más exterior del bombo (puerta) y la
construcción civil donde va incorporado. Esta medida debe de ser entre 50 y 60 cm.
La parte de acceso al bombo debe estar protegida con barras de seguridad
señalizadas correctamente (en amarillo y negro) y/o con finales de carrera que
paren el bombo al abrir una protección. Las distribuciones en planta más habituales
son en línea (es decir se trabaja por detrás y las pieles se cargan por delante), o en
conjunto central según el gráfico 14:
27
Gráfico 14. Distribución central Distribución en línea.
(Carrasco, 2014), menciona que la velocidad a la que giran los bombos depende
de su diámetro y de los procesos. Normalmente, para bombos de 3 a 4 metros de
diámetro, la velocidad de giro como se indica en el cuadro 2:
Cuadro 2. PROCESOS Y VELOCIDADES DEL FULÓN.
Proceso Velocidad de Giro
Remojo 2 - 4 r.p.m.
Pelambre 2 - 4 r.p.m.
Desencalado, rendido, curtido vegetal 4 - 8 r.p.m.
Piquel, curtición al cromo 8 - 10 r.p.m.
Recurtición, tintura, engrase8-10 r.p.m. 12 - 20 r.p.m
Fuente: (Carrasco, 2014)
(Morera, 2008), indica que la carga para un bombo se calcula muy
aproximadamente por la mitad del volumen total, de la mitad se calcula un 40%
para el peso de la piel y el resto para baño. Este valor es un poco aleatorio y
orientativo ya que todo ello varía dependiendo del proceso (es muy distinto un
pelambre a 4 r.p.m. que una tintura a 16 r.p.m.). Los porcentajes de baño, aunque
sean sobre peso de piel son muy distintos (no es lo mismo una piel salada húmeda
que una piel rebajada en WB a 1-1,1 mm, tampoco es el mismo el porcentaje de
28
baño para una piel al cromo que para una piel al vegetal, o para una piel vacuna
que para una piel ovina). Se debe tener en cuenta el número de pieles y su espesor.
(Font, 2001), menciona que los bombos perforados son una variación tecnológica
entre un bombo y una lavadora industrial de ropa. El bombo es metálico inoxidable
y está sumergido en una cubeta cerrada. El bombo está perforado e interiormente
está dividido en tres compartimentos iguales cada uno con una puerta exterior. En
el interior de cada compartimento no hay pivotes y lo que se mueve es el baño de
un compartimento a otro. De esta forma se tiene una homogeneización de todo el
bombo con poco efecto mecánico. Esto permite trabajar con pieles de poco
espesor, pieles con lana y peletería. Las adiciones de producto se realizan a través
de depósitos previa disolución se añaden a la cubeta cerrada. Las dimensiones
oscilan entre 1,5 y 2 m de diámetro y una anchura de 0,8-1,8 m. La carga depende
de la operación a realizar y del tipo de piel (vacuna, ovina o peletería), como se
ilustra en el (gráfico 15).
Gráfico 15. Bombo perforado.
D. ETAPA DE CURTICIÓN DE LA PIEL
(Solís, 2010), indica que las etapas de curtición de las pieles son:
• Desencalado: Esta etapa se ocupa de eliminar la cal y productos alcalinos del
interior del cuero. Para este procedimiento se usan disoluciones acuosas de
29
ácidos para neutralizar la piel, eliminando la cal y los productos alcalinos
formados, como ácido clorhídrico, sulfúrico, fórmico, etc. Aquí puede haber
emisiones atmosféricas de amonio (NH3), y efluentes con carga orgánica.
• Rendido (purga): Es un proceso enzimático que permite un aflojamiento y ligera
peptización de la estructura del colágeno, al mismo tiempo que limpia la piel de
restos de proteínas, pelo y grasa que hayan quedado de los procesos
anteriores. Se usan enzimas proteasas absorbidas sobre aserrín de madera y
agentes desencalantes (cloruro de amonio). El rendido se puede realizar en los
mismos recipientes de encalado o en uno distinto.
• Piquelado: Se utiliza en el curtido con cromo, con el fin de eliminar totalmente el
álcali que queda en la piel. En este proceso se acidifica la piel lo suficiente, de
manera que se evite la precipitación de sales de cromo insoluble en las fibras
del cuero durante el curtido. Se usan sales (cloruro y sulfato de sodio) y ácidos
(sulfúrico y fórmico). Esta etapa puede generar efluentes ácidos. Desengrasado
Se realiza en el curtido de pieles lanares, ya que estas poseen un alto contenido
de grasa. Se puede realizar con agentes tensoactivos (jabones sódicos,
detergentes sintéticos) o con disolventes orgánicos (kerosene, percloroetileno).
• Curtido: El curtido es la transformación de la piel en el cuero comercial, a través
de un proceso de fijación del agente de curtiembre sobre la piel, en fulónes
durante un tiempo determinado. El tiempo de curtido dependerá del tipo de
producto a obtener, el agente de curtiembre y el proceso en sí. Posteriormente
el cuero se lava para eliminar el exceso de curtiembre y luego se seca. Los
agentes de curtido más usados son las sales de cromo y los curtientes naturales
(taninos). Puede generar taninos vegetales y/o lodos con contenido de Cromo.
En esta etapa que consta (desencalado, purga, piquelado, desengrasado y
curtido) el fulón debe girar a una velocidad de 9 o 10 rpm para que las sustancias
químicas con la acción mecánica que produce este movimiento puedan ingresar
a las pieles, además debe girar por varios minutos en un sentido y el mismo
lapso de tiempo en sentido inverso, para evitar que las pieles se amarren entre
sí. Engrase Para obtener un cuero más suave y flexible se adicionan por
impregnación aceites vegetales y animales, modificados o no y aceites
minerales.
30
• Recurtido: Consiste en el tratamiento del cuero curtido con uno o más productos
químicos con el objeto de obtener un cuero más lleno, con mejor resistencia al
agua, mayor blandura o para favorecer la igualación de tintura que no se han
podido obtener con la sola curtición convencional. Agentes recurtientes son:
sales de cromo, recurtientes naturales y/o artificiales. Genera efluentes ácidos,
materia orgánica, tintes y cromo. Teñido: Las pieles recurtidas son teñidas en
fulónes mediante colorantes ácidos o básicos. En esta etapa que consta
(engrase recurtido y tenido) el fulón debe girar a una velocidad de 14 a 15 rpm
para que las sustancias químicas, recurtientes, anilinas y grasas con la acción
mecánica que produce este movimiento ingrese a las pieles, además debe girar
por varios minutos en un sentido y el mismo lapso de tiempo en sentido inverso,
para evitar que las pieles se amarren entre sí.
• Escurrir/Clasificar: Soluciones de curtido y baños de agua saturan los pellejos
de la humedad. La sal de cromo les da el color de los huevos del petirrojo, así
es que a menudo está consideran que la piel está en estado "azul mojado". La
máquina de escurrir comprende dos rodillos grandes, que exprimen el agua de
las pieles preparándolos para las operaciones siguientes. Después de exprimido
la piel se puede evaluar de acuerdo con su calidad estética y espesor.
• Dividir/Rebajar: Los artículos de cuero como calzado, cinturones, accesorios y
muchos otros requieren un cierto espesor para su fabricación. Para asegurar las
características apropiadas para el uso en las curtidurías se implementan dos
máquinas: la divididora y la rebajadora. Los lados se meten en la divididora por
el lado flor de arriba (o sea por la capa de la epidermis de la cual fue quitada el
pelo) y se hacen pasar por la cuchilla para crear un espesor constante. La
superficie inferior (capa de carne) que está cortada se llama carnaza y, aunque
el grano fue quitado, es un material muy cotizado de valor para artículos de
antes. La rebajadora está equipada con un cilindro de cuchillas, que gira con
1500 r.p.m. y penetra finalmente en la parte del lado de la carne hasta el próximo
nivel de espesor y abre la estructura de la fibra para los siguientes procesos
químicos. El espesor se mide con el calibrador Estirado "Setting out" es un
término para alisar la flor del lado y quitar la humedad, o sea para poner el cuero
en las condiciones Después apropiadas para el secado. Después de acabadas
31
todas operaciones químicas para eliminar la humedad, los lados se hacen pasar
por rodillos que se parecen a los de las máquinas de exprimir. Los filos del
cilindro son de tal forma que no cortan como los de la rasuradora, sino que
allanan la superficie de la flor. Las fibras del cuero se comprimen y el contenido
de humedad se reduce hasta unos sesenta por ciento.
• Secar al vacío: Hay métodos diferentes de secar el cuero, que han sido
utilizados a lo largo de siglos, pero Cudahy Tanning utiliza el sistema del
secador al vacío que provee los granos de perfecta calidad para nuestros
Producción acabada. En el secador al vacío el lado mojado se encuentra plano
en una lámina de acero inoxidable y cubierto con una pantalla con fieltro o paño.
Mientras que el lado está encerrado, el vacío exprime el vapor del cuero durante
pocos minutos, y la duración depende del calor de la placa, del espesor y de
recurtición del cuero.
• Ablandar: Una vez seco, el cuero se hace rígido y requiere reblandecimiento
mecánico para aumentar la flexibilidad. La lubricación en los fulónes y en las
máquinas de ablandar determina la blandura o la firmeza final del cuero.
Contando con estas características el curtidor hace todo lo necesario para
alcanzar el propósito deseado. La máquina tiene gran cantidad de pequenísimos
alfileres, que oscilan y aporrean el cuero en el transportador. Este aporreador
mecánico extiende y flexiona las fibras del cuero en todas direcciones,
preparando una pieza más flexible y relajada.
• Acabado: Hemos mostrado las operaciones que convierten las pieles en un
material constante con diferentes niveles de resistencia, flexibilidad y lisura. El
toque final de la creación del curtidor está en añadir los último para aumentar
aún más la belleza natural del producto y asegurar la protección del cuero para
mejorar su uso. El acabador con imaginación usa los acabados para conseguir
el resultado deseado. Aplicaciones ligeras se hacen por las rociadoras que al
pasar el cuero por el transportador lo riegan con la película. Las películas y
aceites más fuertes se aplican por los rodillos con el acabado puesto en la parte
baja, donde lo levanta el rollo giratorio de acero moleteado contactando con la
superficie. Después los lados deben pasar por el túnel secador para que se
32
evaporen los excesos de humedad, y se forme una dura película protectora sobre
el cuero.
• Prensar. Las operaciones de prensar y estampar el relieve se ejecutan con las
presas que pueden desarrollar una presión muy alta por cada pulgada cuadrada.
Los niveles diferentes de calor y presión crean el efecto deseado mientras que
los lados pasan por abajo de las láminas de acero inoxidable y la presa se cierra
por unos segundos. Después la presa se abre y la operación se repite hasta que
toda la parte del lado reciba el tratamiento. Una lámina especialmente grabada
se usa para estampar cualquier relieve de moda sobre el cuero. El acabado y el
prensado a menudo se hacen juntos en el periodo de una sola semana. Es
común cuando el acabado va seguido del prensado, más tarde se repite otra
capa de acabado y seguidamente la de prensado y así sucesivamente.
• Clasificación final: Se clasifica por dureza, igualdad de color y espesor, y la
cantidad de cualquier defecto en su superficie. Los sistemas intensivos del
control de la calidad permiten proceder a la siguiente etapa en caso de que el
producto responda a todos los requisitos estándares Los inspectores de la
Clasificación Final controlan el producto por un nivel estándar y prepara los lados
para el empacado y transporte a nuestros clientes.
E. ETAPA DE TERMINADOS DEL CUERO
Según (Villamil, 2017), las etapas de terminado son:
• Escurrir/Clasificar: Soluciones de curtido y baños de agua saturan los pellejos
de la humedad. La sal de cromo les da el color de los huevos del petirrojo, así
es que a menudo está consideran que la piel está en estado "azul mojado". La
máquina de escurrir comprende dos rodillos grandes, que exprimen el agua de
las pieles preparándolos para las operaciones siguientes. Después de exprimido
la piel se puede evaluar de acuerdo con su calidad estética y espesor.
• Dividir/Rebajar Los artículos de cuero como calzado, cinturones, accesorios y
muchos otros requieren un cierto espesor para su fabricación. Para asegurar las
33
características apropiadas para el uso en las curtidurías se implementan dos
máquinas: la divididora y la rebajadora. Los lados se meten en la divididora por
el lado flor de arriba (o sea por la capa de la epidermis de la cual fue quitada el
pelo) y se hacen pasar por la cuchilla para crear un espesor constante. La
superficie inferior (capa de carne) que está cortada se llama carnaza y, aunque
el grano fue quitado, es un material de valor para artículos de ante. La
rebajadora está equipada con un cilindro de cuchillas, que gira con 1500 r.p.m.
y penetra finalmente en la parte del lado de la carne hasta el próximo nivel de
espesor y abre la estructura de la fibra para los siguientes procesos químicos.
El espesor se mide con el calibrador.
• Estirado "Setting out" es un término para alisar la flor del lado y quitar la
humedad, o sea para poner el cuero en las condiciones Después apropiadas
para el secado. Después de acabadas todas operaciones químicas para
eliminar la humedad, los lados se hacen pasar por rodillos que se parecen a los
de las máquinas de exprimir. Los filos del cilindro son de tal forma que no cortan
como los de la rasuradora, sino que allanan la superficie de la flor. Las fibras del
cuero se comprimen y el contenido de humedad se reduce hasta unos sesenta
por ciento.
• Secar al vacío hay métodos diferentes de secar el cuero, que han sido utilizados
a lo largo de siglos, pero Cudahy Tanning utiliza el sistema del secador al vacío
que provee los granos de perfecta calidad para nuestros Producción acabada.
En el secador al vacío el lado mojado se encuentra plano en una lámina de
acero inoxidable y cubierto con una pantalla con fieltro o paño. Mientras que el
lado está encerrado, el vacío exprime el vapor del cuero durante pocos minutos,
y la duración depende del calor de la placa, del espesor y de recurtición del
cuero.
• Ablandar Una vez seco, el cuero se hace rígido y requiere reblandecimiento
mecánico para aumentar la flexibilidad. La lubricación en los fulónes y en las
máquinas de ablandar determina la blandura o la firmeza final del cuero.
Contando con estas características el curtidor hace todo lo necesario para
alcanzar el propósito deseado. La máquina tiene gran cantidad de pequeñísimos
alfileres, que oscilan y aporrean el cuero en el transportador. Este aporreador
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mecánico extiende y flexiona las fibras del cuero en todas direcciones,
preparando una pieza más flexible y relajada. Acabado Hemos mostrado las
operaciones que convierten las pieles en un material constante con diferentes
niveles de resistencia, flexibilidad y lisura.
• El toque final de la creación del curtidor está en añadir los último para aumentar
aún más la belleza natural del producto y asegurar la protección del cuero para
mejorar su uso. El acabador con imaginación usa los acabados para conseguir
el resultado deseado. Aplicaciones ligeras se hacen por las rociadoras que al
pasar el cuero por el transportador lo riegan con la película. Las películas y
aceites más fuertes se aplican por los rodillos con el acabado puesto en la parte
baja, donde lo levanta el rollo giratorio de acero moleteado contactando con la
superficie. Después los lados deben pasar por el túnel secador para que se
evaporen los excesos de humedad, y se forme una dura película protectora
sobre el cuero.
• Prensar: Las operaciones de prensar y estampar el relieve se ejecutan con las
presas que pueden desarrollar una presión muy alta por cada pulgada cuadrada.
Los niveles diferentes de calor y presión crean el efecto deseado mientras que
los lados pasan por abajo de las láminas de acero inoxidable y la presa se cierra
por unos segundos. Después la presa se abre y la operación se repite hasta que
toda la parte del lado reciba el tratamiento. Una lámina especialmente grabada
se usa para estampar cualquier relieve de moda sobre el cuero.
• El acabado y el prensado a menudo se hacen juntos en el periodo de una sola
semana. Es común cuando el acabado va seguido del prensado, más tarde se
repite otra capa de acabado y seguidamente la de prensado y así
sucesivamente. Clasificación final Se clasifica por dureza, igualdad de color y
espesor, y la cantidad de cualquier defecto en su superficie. Los sistemas
intensivos del control de la calidad permiten proceder a la siguiente etapa en
caso de que el producto responda a todos los requisitos estándares Los
inspectores de la Clasificación Final controlan el producto por un nivel estándar
y prepara los lados para el empacado y transporte a nuestros clientes.
35
III. MATERIALES Y MÉTODOS
A. LOCALIZACIÓN Y DURACIÓN DEL EXPERIMENTO
La presente investigación se desarrolló en el laboratorio de curtición de pieles de la
Facultad de Ciencias Pecuarias de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo,
que se encuentra ubicada en la Panamericana Sur Km 1½, del cantón Riobamba,
Provincia de Chimborazo. El tiempo de duración de la presente investigación fue
de 70 días, distribuidos entre las diferentes etapas y actividades a desarrollarse
para el cumplimiento de los objetivos. En el cuadro 3, se muestran los valores de
las variables meteorológicas de la zona donde se ejecutó el presente proyecto de
investigación.
Cuadro 3. CONDICIONES METEOROLÓGICAS DE LA CIUDAD DE RIOBAMBA.
Variable Meteorológica Valor Unidad
Precipitación 0,3 mm
Temperatura mínima 7 °C
Temperatura máxima 20 °C
Humedad 82 %
Velocidad del viento 27 km/h
Fuente: Estación meteorológica de la FRN, de la ESPOCH. (2015).
B. UNIDADES EXPERIMENTALES
Considerando que en el presente trabajo de titulación se realizó el diseño e
implementación de un bombo metálico para la curtición de pieles menores y
posterior evaluación a través de pruebas pilotos para validar su funcionamiento no
se requiere establecer unidades de carácter experimental, únicamente se utilizó
pieles curtidas al cromo y pieles curtidas con tara.
36
C. INSTALACIONES, EQUIPOS Y MATERIALES
Para el desarrollo de las actividades previstas dentro de la presente investigación
se utilizó los siguientes materiales y equipos:
• Juegos de crucetas.
• Juegos de cerchas.
• Tapas metálicas.
• Aletas.
• Disco.
• Plancha metálica.
• Chumaceras.
• Platos tipo crucetas de acero A36; A101 1 con Ejes.
• Poleas de aluminio con 2 canales para banda tipo V.
• Bandas en tipo en V.
• Pernos de aceros de 5 "8 con rosca gruesa.
• Candado de 2 vías.
• Caballete metálico.
• Motor—reductor.
• Herrajes de tapas.
• Pieles.
• Productos para el curtido.
• Productos para el remojo.
• productos para el acabado.
• Fluxómetro.
• Herramientas para mecánica industrial.
• Generador eléctrico.
• Sistema de bombeo.
• Recipientes de metal de diferentes capacidades.
• Cronómetro.
• Insumos de oficina.
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• Botas.
• Guantes.
• Mascarilla.
• Mandil.
• Cofia.
1. Equipos
• Balanza analítica.
• Termómetro.
• Calculadora.
• Computadora.
• Impresora.
• Cámara fotográfica.
• Equipos de medición física del cuero.
• Soldadora.
• Dobladoras de metal.
D. TRATAMIENTOS Y DISEÑO EXPERIMENTAL
La presente investigación se desarrolló en el laboratorio de curtición de pieles de la
Facultad de Ciencias Pecuarias, lugar dónde se diseñó y se implementó el
prototipo mecánico denominado bombo metálico para la curtición de pieles
menores; por lo que, el presente proyecto no dispone de tratamientos
experimentales, sino que responde al estudio de un diseño de procesos; y además,
se realizó una comparación de la curtición de pieles menores utilizando el curtiente
tradicional que es el cromo en 4 pieles y otras 4 pieles con curtiente vegetal tara.
E. MEDICIONES EXPERIMENTALES
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Para la valoración de la eficiencia del bombo metálico en la curtición de las pieles
se realizó la cuantificación de las siguientes variables experimentales:
1. De la calidad física del cuero
• Porcentaje de Elongación (%).
• Resistencia a la tensión (N/cm2).
• Temperatura de encogimiento (°C).
2. De la calidad sensorial del cuero
• Tacto (puntos).
• Blandura (puntos).
• Llenura (puntos).
3. Análisis mecánico del equipo
• Eficiencia del equipo.
F. ANÁLISIS ESTADÍSTICOS Y PRUEBAS DE SIGNIFICANCIA
Para el ordenamiento, síntesis y análisis de los datos obtenidos en la medición
experimental referentes a la eficiencia y condiciones del bombo o fulón metálico para
curtir pieles de especies menores se aplicó una estadística de carácter descriptiva a
las diferentes mediciones experimentales y que contempló las siguientes pruebas:
• Media.
• Mediana.
• Moda.
• Varianza.
• Desviación estándar.
• Prueba de t student.
39
G. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
El procedimiento que se llevó a cabo para el diseño e implementación del prototipo
mecánico, bombo para el laboratorio de curtiembre de la ESPOCH fue:
1. Acondicionamiento
El acondicionamiento constituyo la medición del espacio físico que se dispuso para
instalar el prototipo mecánico en el laboratorio y también las condiciones a la cual
estuvo expuesto este prototipo mecánico para lograr escoger los materiales que
sean aptos para alargar la vida útil del equipo; además de, conocer todos los
factores que puedan cambiar el funcionamiento normal del equipo y para lo cual se
debe escoger las mejores condiciones de construcción asegurando la calidad de su
funcionamiento.
2. Construcción del equipo
• Cortes de metal: Se procedió a realizar los cortes con la máquina cortadora
de metal, a las planchas del material escogido en una medida de las
especificaciones que se dio para la construcción del equipo para la curtición.
• Canteado del metal: Al metal cortado, se procedió a realizar cortes en las
piezas de metal con la máquina canteadora en una medida de 110 cm de largo
por 9 cm de ancho y por 4 cm de espesor; de acuerdo estas medidas a las
especificaciones técnicas para la construcción del equipo.
• Cepillada del metal: Las piezas de metal cortadas se procedieron a cepillarles
para proporcionar lisura a las piezas de metal; las mismas que sirvieron para
proceder a armar la estructura del fulón.
40
• Trazado de disco o platos: En este paso se procedió a colocar las crucetas de
acero A36 y A1011 en un eje de 25,5 cm de largo con un diámetro de 7,3 cm
por 0,3 cm de espesor, lo cual sirve para hacer girar el fulón.
• Acoplamiento de tacos o tarugos y aletas: En este paso se procedió a acoplar
los tacos o tarugos de metal con una medición de 11,5 cm de largo con diámetro
de 6,5 cm, para después acoplar las aletas de metal cuya dimensión fue de 11,5
cm de alto 95 cm de largo con un espesor de 4 cm.
• Acoplamiento y centrado de los platos: Para este paso se procedió a acoplar
el disco de metal constituido por 6 piezas de 23 cm largo por un espesor de 4
cm; y, centrar el plato tipo cruceta de acero A36 con y eje de 25,5 largo con un
diámetro de 7,3 cm por un espesor de 0,3 cm.
• Acoplamiento y centrado de la polea: Para este paso se procedió a acoplar el
disco de metal que constituido por 6 piezas de 23 cm largo por un espesor de 4
cm y poder centrar la polea de aluminio con un diámetro de 62 cm, la polea
consta de 2 canales para banda tipo V.
• Colocación de los sunchos: Se procedió a colocar una varilla de acero de 5/8 en
forma de suncho unido por un candado de doble vía; la cual sirvió para apretar
la circunferencia del fulón y también para mantener firme el acoplamiento de las
piezas de la madera.
• Acoplamiento de la cercha: En este paso procedió a acoplar las cerchas de
metal por sus caras y cantos del equipo, cuya función fue conseguir una fijación
precisa en la estructura del fulón.
• Reajuste y Colocación Pernos: Se procedió a colocar y reajustar las diferentes
dimensiones de pernos que se incluyó en la construcción del equipo entre ellos
se tiene, 21 pernos de acero de 4 pulgadas de 5/8 con rosca gruesa, 4 pernos
de 25 m de 5/8 para el acoplamiento de la chumacera de madera y 8 pernos de
3/8 de 6 pulgadas para el acoplamiento de los tacos y aletas.
41
• Elaboración y colocación de las tapas de metal: En este paso se realizó la
construcción de las tapas del fulón con las siguientes dimensiones de 48 cm de
largo por 42,5 cm de ancho con espesor de 3cm, también se incluirá un juego
de herrajes.
• Acoplamiento del motor-reductor: Motor-reductores son apropiados para el
accionamiento de toda clase de máquinas y aparatos de uso industrial, que
necesitan reducir su velocidad en una forma segura y eficiente. El motor-
reductor es de 60Hz trifásico con una instalación eléctrica tipo triángulo.
H. METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN
Para los resultados de las resistencias físicas del cuero ovino se utilizó las
instalaciones del laboratorio de control de calidad del laboratorio de Curtición de
pieles de la Facultad de Ciencias Pecuarias de la Escuela Superior Politécnica de
Chimborazo.
1. Resistencias físicas
El análisis de las resistencias físicas debió ser lo más homogéneo y con mucha
prolijidad en realizarlas, se tomó en cuenta los siguientes parámetros:
• Los resultados de los ensayos físicos dependieron de la dirección de corte de
las probetas. Pero los efectos de la direccionalidad no son los mismos para
todas las propiedades físicas (ejemplo: Para la resistencia a la tracción son
mucho más acusados que para la resistencia al desgarro).
• En ciertas áreas de la piel hubo más diferencias direccionales en la estructura
fibrosa que en otras. En las faldas, cuellos y culata son mucho más
pronunciadas que en el centro del cuero.
• En general, las probetas cortadas paralelamente al espinazo dan valores de
resistencia a la tracción superior a las cortadas perpendicularmente cuando se
42
han tomado cerca del espinazo. Pero esto no es así en toda el área del cuero:
En la zona de las faldas cercana a las garras las direcciones preferenciales de
los haces de fibras se curvan formando un ángulo casi recto con el espinazo.
En esa región la mayor resistencia presenta las probetas cortadas en
perpendicular a la línea del espinazo.
a. Resistencia a la tensión
El objetivo de esta prueba fue determinar la resistencia a la ruptura, que se provocó
al someter la probeta a un estiramiento que se aplicó lentamente, al efectuarse el
estiramiento se produjo el rompimiento de las cadenas fibrosas del cuero. En la
fotografía 1, se ilustra el corte de la probeta de cuero.
Fotografía 1. Corte de la probeta de cuero.
En un ensayo de tensión la operación se realizó sujetando los extremos opuestos
de la probeta y separándolos, la probeta se alargó en una dirección paralela a la
carga aplicada, esta probeta se colocó dentro de las mordazas tensoras y se cuidó
que no se produzca un deslizamiento de la probeta porque de lo contrario pudo
falsear el resultado del ensayo. En la fotografía 2, se ilustra el troquel para realizar
el corte de la probeta de cuero.
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Fotografía 2. Troquel para realizar el corte de la probeta para el análisis de la
resistencia a la tensión.
La máquina que se utilizó para realizar el test estuvo diseñada para:
• Alargar la probeta a una velocidad constante y continua.
• Registrar las fuerzas que se aplican y los alargamientos, que se observan en la
probeta.
• Alcanzar la fuerza suficiente para producir la fractura o deformación
permanentemente es decir rotura, (fotografía 3).
Fotografía 3. Equipo para realizar la medición de la resistencia a la tensión.
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La evaluación del ensayo se realizó tomando como referencia en este caso las
normas IUP 6 (cuadro 4).
Cuadro 4. REFERENCIA DE LAS NORMAS IUP 6, PARA DETERMINAR LA
RESISTENCIA A LA TENSIÓN.
Test o Ensayos Método Especificaciones Fórmula
Resistencia a la
tensión o tracción IUP 6
Mínimo 150 Kf/cm2
T= Lectura Máquina
Óptimo 200 Kf/cm2
Espesor de Cuero x Ancho
(mm)
Se procedió a calcular la resistencia a la tensión o tracción según la fórmula
detallada a continuación:
Fórmula
𝑅𝑡 = 𝐶
𝐴 𝑋 𝐸
Rt = Resistencia a la tensión o tracción
C = Carga de la ruptura (Dato obtenido en el display de la máquina)
A = Ancho de la probeta
E = Espesor de la probeta
El procedimiento a seguir fue:
• Se tomó las medidas de la probeta (espesor) con el calibrador en tres
posiciones, luego se tomó una medida promedio. Este dato sirvió para aplicar
en la fórmula, cabe indicar que el espesor fue diferente según el tipo de cuero
en el cual se realizó el test o ensayo. En la fotografía 4, se ilustra el equipo para
medir el calibre del cuero.
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Fotografía 4. Equipo para medir el calibre del cuero.
• Se tomó las medidas de la probeta (ancho) con el Pie de rey, se realizó la
medición de la longitud inicial del cuero (fotografía 5).
Fotografía 5. Medición de la longitud inicial del cuero.
• Luego se colocó la probeta entre las mordazas tensoras, como se ilustra en el
(Fotografía 6).
Fotografía 6. Colocación de la probeta de cuero entre las mordazas tensoras.
46
• Posteriormente se encendió el equipo y se procedió a calibrarlo. A continuación,
se encero el display (presionando los botones negros como se indica en
fotografía 7; luego se giró la perilla de color negro-rojo hasta encerar por
completo el display).
Fotografía 7. Encendido del equipo.
• Luego se puso en funcionamiento el tensiómetro de estiramiento presionando
el botón de color verde como se indica en la ilustración del (Fotografía 8).
Fotografía 8. Puesta en marcha del prototipo mecánico para medir la resistencia a
la tensión del cuero.
• Finalmente se registró el dato obtenido y se aplicó la fórmula.
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b. Porcentaje de elongación
El ensayo del porcentaje de elongación a la rotura se utilizó para evaluar la
capacidad del cuero para resistir las tensiones multidireccionales a que se
encuentra sometido en sus usos prácticos. La elongación es particularmente
necesaria en los cosidos, en los ojales, y en todas las piezas con orificios o
entalladuras sometidas a tensión. Las normas y directrices de calidad de la mayor
parte de curtidos especifican el cumplimiento de unos valores mínimos del
porcentaje de elongación. La característica esencial del ensayo es que, a diferencia
de la tracción, la fuerza aplicada a la probeta se repartió por el entramado fibroso
del cuero a las zonas adyacentes y en la práctica la probeta se comportó como si
sufriera simultáneamente tracciones en todas las direcciones. Por ello el ensayo
fue más representativo de las condiciones normales de uso del cuero, en las que
éste se encuentra sometido a esfuerzos múltiples en todas las direcciones. Existen
varios procedimientos para medir este porcentaje, pero el más utilizado es el
método IUP 40 llamado desgarro de doble filo, conocido también como método
Baumann, en el que se mide la fuerza media de desgarro.
• Se cortó una ranura en la probeta.
• Los extremos curvados de dos piezas en forma de "L" se introdujo en la ranura
practicada en la probeta.
• Estas piezas estuvieron fijadas por su otro extremo en las mordazas de un
dinamómetro como el que se usa en el ensayo de tracción.
• Al colocar en marcha el instrumento las piezas en forma de "L" introducidas en
la probeta separaron a velocidad constante en dirección perpendicular al lado
mayor de la ranura causando el desgarro del cuero hasta su rotura total.
c. Temperatura de encogimiento
• Objeto: Esta norma estableció el método para determinar la temperatura de
encogimiento en cueros.
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• Alcance: Esta norma se aplicó en la fabricación de cueros de cualquier tipo.
• Terminología: Temperatura de encogimiento. Es la temperatura a la cual se
produce un encogimiento perceptible, al calentar gradualmente un cuero
sumergido en un medio acuoso.
• El ensayo tiene la finalidad de determinar la temperatura a la cual empezó el
encogimiento de una probeta o muestra de cuero, colocada en un medio
acuoso, después de experimentar un hinchamiento.
• La probeta o muestra rectangular, mantenida en posición vertical entre una
mordaza fija y otra móvil, es sumergida en, un medio acuoso (agua, o mezcla
glicerina-agua, para ensayos a temperaturas superiores a 100 °C). Se observó
la variación de su longitud al calentarla en el medio líquido, a un gradiente
uniforme de temperatura, y determinar la temperatura a la cual inicia su
encogimiento.
Los instrumentos y el muestro se los realizo de la siguiente manera
• Soporte (S) adecuado para el dispositivo de ensayo;
Un vaso (V) de 1 000 cm3, tipo alto, que contuvo el medio líquido, agua
destilada o mezcla de glicerina agua compuesta de 75% (vol.) de glicerina y
25% (vol.) de agua.
• Dos mordazas para sujetar la probeta de cuero, de un ancho mínimo de 15 mm;
la mordaza superior (M1) es móvil, dispuesta de modo que pueda transmitir su
movimiento vertical al indicador (g), y la inferior (M2) se encontró fijada al
soporte;
• Un agitador (A);
• Un termómetro (T), con escala hasta 120 °C;
• Un calentador (C) eléctrico de inmersión y reóstato, que permite elevar la
temperatura del medio líquido, de modo que aumente de 3 a 5°/min.
49
• Un dispositivo indicador (D) del movimiento vertical de la mordaza móvil (M1),
que aumentó el desplazamiento 25 veces por lo menos, provisto de una polea
y contrapeso (P), que debió contrabalancear el peso de la mordaza móvil (M1),
superar el rozamiento del mecanismo y mantener la probeta bajo una leve
tensión. El muestreo de los cueros se efectuó de acuerdo a la Norma INEN 577.
• Se extrajeron las muestras o probetas una vez que hayan sido acondicionadas
en la atmósfera normal de acondicionamiento, de acuerdo a la Norma INEN 553.
• Se cortó las muestras o probetas rectangulares de 13 mm x 75 mm, las mismas
que no tuvieron fallas por causas mecánicas, de acuerdo a la Norma INEN 551.
El procedimiento a seguir fue:
• Se introdujo, en el medio líquido contenido en el vaso (V), el agitador (A), el
calentador (C) y el termómetro (T); se ajustó la temperatura a 23 ± 3°C.
• Se ensayó con 2 probetas o muestras como mínimo, sin acondicionarlas antes
del ensayo. Se fijó la probeta o muestra en la mordaza inferior (M2) y se ajustó
la mordaza superior móvil (M1) a una distancia de 65 mm sobre la fija (M2).
• Se conectó la mordaza móvil (M1) con el dispositivo indicador (D). Se sumergió
la probeta sujetada entre las dos mordazas completamente en el medio líquido
y se puso en marcha el agitador. Se dejó que el líquido penetre en la probeta.
• Se colocó el contrapeso (P) y ajustó a cero el punto de referencia del dispositivo
indicador (D).
• Se agitó permanentemente, se calentó de modo que la temperatura aumente
de 3 a 5°/min.
• Se realizó la lectura de la temperatura del medio líquido en °C, en el instante en
que la probeta empezó a contraerse, después de un hinchamiento preliminar.
50
Los cálculos e informe de resultados se los efectuó de la siguiente manera:
• Se calculó el promedio aritmético de las temperaturas de encogimiento,
correspondientes a las probetas ensayadas.
• Se expresó la temperatura de encogimiento del cuero en °C, redondeada al
múltiplo más próximo de 1°. Como resultado final debió reportarse:
• Las características del lote ensayado (cantidad de cueros, procedencia, destino,
etc.), las partes del cuero de las cuales se cortaron las muestras;
• Los resultados del ensayo, a saber, la (s) temperatura (s) de encogimiento,
cualquier dato no especificado en esta norma o considerado como opcional, así
como cualquier circunstancia que pueda haber influido sobre el resultado.
• Se incluyó todos los detalles necesarios para la completa identificación de la
muestra. NTE INEN 562 1981-01, como se ilustra en la (fotografía 9).
Fotografía 9. Medición de la temperatura de encogimiento del cuero caprino.
51
2. Análisis sensorial
Para los análisis sensoriales se realizó una evaluación a través del impacto de los
sentidos que son los que indicaron que características presentó cada uno de los
cueros ovinos dando una calificación correspondiente a 5 excelente, 4 muy buena;
3 buena; 2 regular y 1 baja; en lo que se refiere a tacto, blandura y llenura.
a. Tacto
En todos los procesos de fabricación existen variaciones que pueden afectar la
calidad final del producto, en el caso de la industria del cuero al trabajar con
productos químicos y materia prima de diversas procedencias y calidades, estas
variaciones se vuelven más subjetivas, que afectan directamente a las cualidades
sensoriales del cuero por lo tanto para evaluar la calificación sensorial de tacto se
deslizo muy suavemente la palma de la mano sobre la superficie del cuero para
identificar la sensación que este produce al juez, si es suave y delicado el tacto se
calificó con las puntuaciones más altas y si por el contrario produjo una sensación
áspera, acartonada y a veces inclusive grosera, se los puntuara con las
calificaciones más bajas.
b. Blandura
La medición de la blandura del cuero se realizó sensorialmente; es decir, el juez
calificador tomó entre las yemas de sus dedos el cuero y realizó varias torsiones
por toda la superficie tanto en el lomo como en las faldas para determinar la
suavidad y caída del cuero y se lo calificó en una escala que va de 1, que
representa menor caída y mayor dureza, a 5, que es un material muy suave y con
buena caída; mientras tanto que, valores intermedios serán sinónimos de menor
blandura.
52
c. Llenura
Para detectar la llenura del cuero ovino se palpó sobre todo la zona de los flancos
del cuero y se calificó el enriquecimiento de las fibras de colágeno, los parámetros
a determinar se refirieron a identificar, si las fibras de colágeno estaban llenas o
vacías, y de acuerdo a esto se procedió a establecer la calificación.
3. Eficiencia del bombo metálico
Para realizar el cálculo de la eficiencia del bombo metálico se utilizó la calificación
sensorial de blandura debido a que cuando en un bombo se realiza muy bien el
curtido los resultados serán un cuero agradablemente suave.
𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑜 = 𝐵𝑙𝑎𝑛𝑑𝑢𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑑𝑎 − 𝐵𝑙𝑎𝑛𝑑𝑢𝑟𝑎 𝑜𝑏𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑑𝑎
𝐵𝑙𝑎𝑛𝑑𝑢𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑋 100
53
IV. RESULTADOS Y DISCUSION
A. ESPECIFIACIÓN DE LOS MATERILAES UTILIZADOS EN LA CONFECCION
DEL BOMBO METALICO 315-BB
1. Diámetro interno y externo de la chumacera
El diámetro interno y externo de la chumacera fue de:
• Interno: 3 pulgadas
• Externo: 5 pulgadas
Fotografía 10. Chumaceras bipartidas de 3 pulgadas.
La respectiva tolerancia de los diámetros tanto interno como externo del bombo
metálico para el curtido de pieles fue de 1 / 100 mm
2. Características de rodamientos
El bombo metálico estuvo construido con Rodillos cilíndricas, que se ilustran en la
fotografía 11.
54
Fotografía 11. Rodillos cilíndricos del bombo metálico BB 315.
3. Fuerzas que soportan los apoyos
La fuerza que soportan los apoyos del bombo metálico fue de 1000 kg x cm2 la
Chumacera estaba asentada en una Columnas de cemento: 130 kg x cm2 .
4. Fuerza al interior de las paredes del bombo
La fuerza interior de las paredes del bombo fue de 7000 kg A – tracción
5. Características y dimensiones de la tapa
Las características y dimensiones de la tapa fueron de
• Tapa circular
• Radio: 15 cm
• Diámetro: 30 cm
• Agujero en el centro de la tapa grande de 1 ½ pulgada con su respectiva tapa.
• Empaque de caucho en el interior de la tapa grande y pequeña para evitar la
fuga de agua e insumos.
• 4 platinos de 4 cm distribuidos en la tapa grande con perforaciones pata su
respectivo serado.
55
6. Calidad de la chumacera
La calidad de la chumacera de la compañía fabricante se dedica al diseño y
provisión de rodamientos, sellos, sistemas de lubricación, productos y sistemas
para mantenimiento, productos mecatrónicos, productos para transmisión de
potencia 1. El tiempo estimado de uso diario del bombo fue de:
• 40.000 horas
• 10 años (depreciación)
• 8 horas / día
La Chumacera tiene las especificaciones que describen la duración nominal y que
nos permite calcular la vida útil de la misma para dar un mantenimiento preventivo.
• 20.000 horas
• 5 años cambio
B. DIMENSIONAMIENTO DEL BOMBO
1. Especificaciones generales
• Carga
El bombo tiene la capacidad de tratar cinco pieles que pesan cinco kilos cada una
con lana más, el peso del agua que resiste hasta 400 %.
• Capacidad máxima
𝑀𝑡 = 𝑀𝑝 + 𝑀𝐻2𝑂 + 𝑀𝑖
Donde
𝑀𝑡= peso total (Kg)
56
𝑀𝑝= peso de las pieles (Kg)
𝑀𝐻2𝑂= peso del agua (Kg)
𝑀𝑖= Peso de los insumos (kg)
• Cálculo del peso de las pieles
𝑀𝑝 = 15 𝑝𝑖𝑒𝑙𝑒𝑠 ∗ 5 𝐾𝑔
𝑀𝑝 = 75 𝐾𝑔
• Cálculo del peso de agua.
𝑀𝐻2𝑂 = 75 𝐾𝑔 ∗ 400 %
𝑀𝐻2𝑂 = 300 𝐾𝑔
• Cálculo del peso de los insumos.
Para realizar el cálculo del peso se asumió que los insumos llegaron a pesar no
más del 1% del peso entre las pieles y el agua
𝑀𝑖 = (𝑀𝑝 + 𝑀𝐻2𝑂) ∗ 1 %
𝑀𝑖 = (75 + 300)𝐾𝑔 ∗ 1 %
𝑀𝑖 = 3,75 𝐾𝑔
• Cálculo del peso másico total.
𝑀𝑡 = 𝑀𝑝 + 𝑀𝐻2𝑂 + 𝑀𝑖
𝑀𝑡 = 75 𝐾𝑔 + 300 𝐾𝑔 + 3,75 𝐾𝑔
𝑀𝑡 = 378.75 𝐾𝑔
• Capacidad volumétrica
𝑉𝑡 = 𝑉𝑝 + 𝑉𝐻2𝑂 + 𝑉𝑠
Donde
𝑉𝑡= volumen total (𝑚3)
57
𝑉𝑝= volumen de las pieles (𝑚3)
𝑉𝐻2𝑂= Volumen del agua (𝑚3)
𝑉𝑠= Volumen de seguridad (𝑚3)
• Capacidad volumétrica de las pieles
La densidad de las pieles tiene un promedio de 977 Kg/m3
𝑉𝑝 =𝑀𝑝
𝛿
𝑉𝑝 =75 𝐾𝑔
977 𝐾𝑔/𝑚3
𝑉𝑝 = 0,077 𝑚3
• Capacidad volumétrica del agua
La densidad del agua es de 998Kg/𝑚3
𝑉𝐻2𝑂 =𝑀𝐻2𝑂
𝛿
𝑉𝐻2𝑂 =300 𝐾𝑔
1000 𝐾𝑔/ 𝑚3
𝑉𝐻2𝑂 = 0,30 𝑚3
• Capacidad volumétrica de seguridad
Este parámetro abarcó el volumen de vacío que debió tener el bombo para poner
a circular las pieles dentro de ella y puedan procesarse de mejor manera, el cual va
a estar el 75% de su volumen vacío
𝑉𝑠 = (𝑉𝑝 + 𝑉𝐻2𝑂) ∗75 %
25 %
𝑉𝑠 = (0,077 + 0,30)𝑚3 ∗75 %
25 %
𝑉𝑠 = 1,13 𝑚3
58
• Capacidad del volumen total
𝑉𝑡 = 0,077 𝑚3 + 0,30 𝑚3 + 1,13 𝑚3
𝑉𝑡 = 1,51 𝑚3
2. Dimensiones del bombo
Para la facilitación de los cálculos se asumió que el bombo va a tener 1 metro de
diámetro externo y de 0,995 de diámetro interno.
• Área del bombo
𝐴𝑏 = 2𝜋𝑟2
Donde
𝐴𝑏= Área del bombo (m2)
𝑟= radio del bombo (m)
𝜋= constante pi (3,1416
𝐴𝑏 = 2𝜋(0,497 𝑚)2
𝐴𝑏 = 1,55 𝑚2
• Longitud del bombo
𝐿𝑏 =𝑉𝑡
𝐴𝑏
Donde
𝐿𝑏= longitud del bombo (m)
𝐿𝑏 =1.51 𝑚3
1,55 𝑚2
𝐿𝑏 = 0,98 𝑚
Sumando el espesor de 0,005m, tendrá un 𝐿𝑏 = 1 𝑚
• Pieza fundida
ℎ𝑝 =𝐷𝑏
2
59
Donde:
ℎ𝑝= Altura de la pieza (m)
𝐷𝑏= Diámetro del bombo (m)
ℎ𝑝 =1𝑚
2
ℎ𝑝 = 0,5𝑚
• Altura de las bases de hormigón
Para la altura de las bases de hormigón se asumió que tendrá un 40 % más alto
que el radio del bombo
𝐴ℎ = 𝑟 + (𝑟 ∗ 40 %)
Donde:
𝐴ℎ= Altura de las bases de hormigón (m)
𝐴ℎ = 0,5 + (0,5 ∗ 40 %)
𝐴ℎ = 0,7𝑚
3. Características y dimensiones de la tapa del bombo
El diámetro de la tapa se calculó de acuerda al tamaño de las pieles que entra y en
la facilidad de extraerla, para ello se asumió que el diámetro del a tapa es de 0,3
m, contó con un agujero en el centro de la tapa grande de 1 ½ pulgada con su
respectiva tapa. Y un empaque de caucho en el interior de la tapa grande y
pequeña para evitar la fuga de agua e insumos.4 platinos de 4 cm distribuidos en
la tapa grande con perforaciones pata su respectivo serado.
4. Cálculos del volumen del bombo metálico 315-BB
• Volumen del espesor del bombo
𝑉𝑒 = 𝑉𝑒𝑥𝑡 − 𝑉𝑖𝑛𝑡
60
Donde
𝑉𝑒=Volumen del espesor del bombo (𝑚3)
𝑉𝑒𝑥𝑡=Volumen externo del bombo (𝑚3)
𝑉𝑖𝑛𝑡=Volumen interno del bombo (𝑚3)
• Volumen del externo del bombo
𝑉𝑒𝑥𝑡 = 2𝜋𝑟𝑒𝑥𝑡2 ∗ 𝐿𝑒𝑥𝑡
2
𝑉𝑒𝑥𝑡 = 2𝜋 ∗ 0,5𝑚2 ∗ 1𝑚2
𝑉𝑒𝑥𝑡 = 1,57𝑚3
• Volumen del interno del bombo
𝑉𝑖𝑛𝑡 = 2𝜋𝑟𝑖𝑛𝑡2 ∗ 𝐿𝑖𝑛𝑡
2
𝑉𝑖𝑛𝑡 = 2𝜋 ∗ 0,4975𝑚2 ∗ 0,995𝑚2
𝑉𝑖𝑛𝑡 = 1,547𝑚3
𝑉𝑒 = 1,57𝑚3 − 1,547𝑚3
𝑉𝑒 = 0,023𝑚3
5. Cálculo de los pesos del bombo metálico 315 – BB
• Peso del bombo
𝑃𝑏 = 𝜌 ∗ 𝑉𝑒
Donde
𝑃𝑏= Peso del bombo (Kg)
𝜌= densidad del material del bombo (Kg/m3)
𝑃𝑏 =7850𝑘𝑔
𝑚3∗ 0,023𝑚3
𝑃𝑏 = 180,55𝑘𝑔
61
• Peso del bombo cargado
𝑃𝑡 = 𝑃𝑏 + 𝑀𝑡
Donde:
𝑃𝑡=Peso del bombo cargado (Kg)
𝑃𝑡 = 180,55 𝑘𝑔 + 378.75 𝐾𝑔
𝑃𝑡 = 559,3𝐾𝑔
6. Cálculos mecánicos del bombo metálico 315 – BB
• Cálculo de las revoluciones por minuto (rpm) por el efecto batiente
(normal), con el bombo vacío.
Para el cálculo de los rpm del bombo vacío se asume que se aprovechara el 66%
de fuerza centrifuga
𝑟𝑝𝑚𝑒𝑏𝑣 = (42,4
√𝐷𝑏
) ∗ 0,66
Donde:
𝑟𝑝𝑚𝑒𝑏𝑣=Revoluciones por minuto del bombo sin carga.
𝑟𝑝𝑚𝑒𝑏𝑣 = (42,4
√1) ∗ 0,66
𝑟𝑝𝑚𝑒𝑏𝑣 = 27,984
• Cálculo de los rpm por el efecto batiente (limite), con el bombo vacío.
𝑟𝑝𝑚𝑒𝑏𝑣𝑙 = (42,4
√𝐷𝑏
) ∗ 0,66 ∗ 0.85
Donde:
𝑟𝑝𝑚𝑒𝑏𝑣𝑙=Revoluciones por minuto mínimas del bombo sin carga.
62
𝑟𝑝𝑚𝑒𝑏 = (42,4
√1) ∗ 0,66 ∗ 0.85
𝑟𝑝𝑚𝑒𝑏𝑣𝑙 = 23,7864
• Cálculo de los rpm por el efecto batiente (máximo). Con el bombo cargado
𝑟𝑝𝑚𝑒𝑏𝑐 = (42,4
√𝐷𝑏
) ∗ √2√𝑃𝑡
𝜋 ∗ 𝐿𝑏
Donde:
𝑟𝑝𝑚𝑒𝑏𝑐=Revoluciones por minuto del bombo con carga.
𝑟𝑝𝑚𝑒𝑏𝑐 = (42,4
√1𝑚) ∗ √2√
0,560 𝑇𝑜𝑛
𝜋∗1𝑚 𝑟𝑝𝑚𝑒𝑏𝑐 = 39
• Cálculo de la potencia del motor
El motor fue instalado en un sistema trifásico en un voltaje de 220, el amperaje de
5, el factor de potencia 0,8 y el factor de eficiencia de 0,75.
𝐻𝑃 =√3 ∗ 𝑉 ∗ 𝐼 ∗ 𝐹𝑃 ∗ 𝐹𝐸
746
Donde
𝐻𝑃=Potencia de la bomba
𝑉= voltaje de corriente (V)
𝐼= Intensidad de corriente (Amp)
𝐹𝑃=Factor de potencia (adimensional)
𝐹𝐸= Factor de Eficiencia (adimensional)
𝐻𝑃 =√3 ∗ 220𝑣 ∗ 5𝐴𝑚𝑝 ∗ 0,8 ∗ 0,75
746
𝐻𝑃 = 1,5
63
• Cálculo del torque
𝜏 =𝐻𝑃 ∗ 716
𝑟𝑝𝑚𝑒𝑏𝑐
Donde:
𝜏=Torque (Kg m)
𝜏 =1,5∗716
39 𝜏 = 27,38𝐾𝑔 𝑚
• Cálculo de la resistencia del eje
−𝑅𝑎 ∗ 𝑚𝑅𝑎 + 𝑃𝑡 ∗ 𝑚𝑃𝑡 + 𝜏 = 0
Donde:
𝑅𝑎= Resistencia del eje (kg m)
−𝑅𝑎 ∗ 1,4 + 560 ∗ 0,7 + 27,38 = 0
𝑅𝑎 = 300 𝐾𝑔 𝑚
𝑅𝑎 = 𝑅𝑏
• Cálculo de la fuerza cortante
𝜑 =𝑃𝑡
𝐴
Donde:
𝜑=Fuerza cortante (Kg/𝑚2)
64
𝜑 =560𝐾𝑔
2𝜋(0,05𝑚)2
𝜑 = 35.650 𝐾𝑔/𝑚2
• Cálculo del radio del eje interno máximo
𝑟𝑒𝑗𝑒 = √2𝜏
𝜋𝜑
3
Donde:
𝑟𝑒𝑗𝑒= Radio del eje interno máximo (m)
𝑟𝑒𝑗𝑒 = √2(27,38 𝐾𝑔 𝑚)
𝜋(35.650𝐾𝑔
𝑚2)
3 𝑟𝑒𝑗𝑒 = 0,078 𝑚
7. Cálculo de la Chumacera (rodamiento y soporte)
• Cálculo del Rodamiento
Con las revoluciones encontrada la misma que es de 39rpm y la capacidad de carga
dinámica, se buscó en un catálogo SKF para el rodamiento correspondiente.
• Cálculo de la carga equivalente del soporte
𝑃 = 𝑥𝐶𝑟 + 𝑦𝐶𝑎
Donde
𝑃=Carga equivalente del Soporte (Kg)
𝐶𝑟=Carga real (Kg)
𝑥=Factor radial (adimensional)
𝑦= Factor axial (adimensional)
𝐶𝑎=Carga axial (Kg)
𝑥 =𝐶𝑎
𝐶𝑟= 1
Como la carga axial es casi despreciable 𝐶𝑎=0.
𝑃 = 𝑥𝐶𝑟
65
𝑃 = 560 𝑘𝑔 ∗ 1
𝑃 = 560 𝑘𝑔
• Cálculo de la capacidad de carga dinámica.
𝐿 =106
60𝑛(
𝑐
𝑃)
𝑝
Donde:
𝐿=Duracion nominal en horas (12 horas) de servicio
𝑛=Velocidad constante de rotación (rpm)
𝑐=Capacidad de carga dinámica (Kg)
𝑃=Carga equivalente del Soporte (Kg)
𝑝= Exponente de la fórmula de duración (adimensional).
Despejando.
𝑐 = 𝑃 ∗ √60𝑛𝐿
106
𝑝
Siendo.
𝐿 = 20,000 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑝 = 3
𝑐 = 560 𝐾𝑔 ∗ √60∗39∗20000
106
3 𝑐 = 2018,07 𝐾𝑔
• Cálculo de la velocidad angular
𝜔 = #𝑟𝑝𝑚 ∗1𝑚𝑖𝑛
60𝑠∗ 2𝜋
Donde:
𝜔= Velocidad angular (rad/s)
𝜔 = 39 𝑟𝑝𝑚 ∗1𝑚𝑖𝑛
60𝑠∗ 2𝜋 𝜔 = 4,1𝑟𝑎𝑑/𝑠
• Cálculo de la fuerza centrifuga
𝐹 = 𝑚 ∗ 𝜔 ∗ 𝑟
𝐹=Fuerza centrífuga (N)
𝐹 = 560 𝐾𝑔 ∗4,1𝑟𝑎𝑑
𝑠∗ 0,5𝑚 𝐹 = 1148 𝑁
66
C. EVALUACIÓN DE LAS RESISTENCIAS FISICAS DEL CUERO BOVINO
CURTIDO EN EL PROTOTIPO MECÁNICO BOMBO 315-BB, DEL
LABORATORIO DE CURTIEMBRE DE LA FCP
1. Resistencia a la tensión
Los valores medios determinados por la variable resistencia a la tensión de los
cueros vacunos registraron diferencias significativas (P < 0,05),según la prueba
t´student , observándose que los resultados más altos fueron registrados por las
pieles curtidas con cromo ya que el valor de la media fue de 3460.22 N/cm2 en
comparación de las respuestas alcanzadas en los cueros curtidos con tara con
promedios de 2960.94 N/cm2, como se ilustra en el gráfico 16, además se aprecia
que los resultados de tensión alcanzan un valor de mediana de 3576.92 N/cm2,
para el cromo y de 2906.25 N/cm2, para el curtido con tara en el prototipo mecánico
bombo 315- BB, para el laboratorio de Curtiembre de pieles de la Facultad de
Ciencias Pecuarias.
Gráfico 16. Resistencia a la tensión de los cueros vacunos curtidos en el prototipo
mecánico bombo 315-BB, del Laboratorio de Curtiembre de la FCP.
2600
2700
2800
2900
3000
3100
3200
3300
3400
3500
Tara Cromo
2939,58
3460,22
RE
SIS
TE
NC
IA A
LA
TE
NS
ION
, N
/cm
2
TIPO DE CURTIENTE
67
Es decir que el curtido registra valores más eficientes al utilizar un curtido tradicional
como es con cromo, debido a que las pieles se vuelven más duras y resistentes
para soportar las tensiones tanto en el momento del armado para confeccionar el
articulo final como en el uso diario, lo que es corroborado con las apreciaciones de
(Adzet, 2005), quien manifiesta que Se denomina curtido al proceso mediante el
cual las pieles de los animales se transforman en un material denominado cuero,
que se conserva a través del tiempo con características de flexibilidad, resistencia
y belleza. Las pieles que más comúnmente se utilizan son las de bovino, porcino y
ovino, las cuales constituyen la principal materia prima del sector industrial del
curtido En el proceso de curtido de cuero se emplean fundamentalmente dos
métodos: uno en base de sales de cromo y otro a base de agentes vegetales. El 80
% de las industrias dedicadas a la actividad del curtido de pieles utiliza el proceso
basado en las sales de cromo. La principal curtición mineral para la confección se
basa en el sulfato de cromo simple, lo cual proporciona una piel de color verde
pastel o azulado y con resistencia al calor (que permite la aplicación de entretelas
y su planchado en caliente). El curtido al cromo es un curtido ligero, con textura
algo abierta y fácil de teñir a cualquiera de los colores de moda, n este proceso se
debe tomar muy en cuenta el tipo de maquinaria como es el bombo que deberá
estar confeccionado de un material muy resistente y sobre todo calibrado para que
el rodado sea el adecuado para permitir el ingreso del curtiente hasta el interior de
la piel, proporcionando mayor resistencia a las fuerzas extremas.
Los resultados expuestos de la resistencia a la tensión se mantienen dentro de las
exigencias de calidad de la Asociación Española en la industria del cuero que en
su norma IUP 8, (2002), manifiesta que un cuero debe cumplir con un mínimo de
800 a 1500 N/c𝑚2, antes de producirse la primera fisura , por lo tanto al curtir tanto
al cromo como con taninos se cumple con estas exigencias, por lo tanto se puede
manifestar que el prototipo mecánico ha cumplido con su función primordial el cual
es permitir el ingreso adecuado de los productos curtientes hasta la parte más
íntima del tejido interfibrilar.
Al ser una investigación pionera no se puede comparar con prototipos construidos
en condiciones similares por lo tanto se procederá a cotejar los resultados
68
expresados por diversos autores que han realizado la curtición en bombos que han
sido confeccionados por personal tecnificado y que ya han sido calibrados con
anterioridad, por lo tanto se afirma que los resultados expuestos son inferiores a los
alcanzados por Choto, A. (2018), quien al evaluar la curtición de pieles vacunas
registró tensiones medias de 4248,51 N / cm2, así como así como de Carrasco
(2013), quien al realizar la evaluación de la resistencia a la tensión de las pieles
bovinas estableció la mejor respuesta al curtir con el 8 % de tara, con medias de
2688,86 N / cm2. También son superiores al relacionarlos con Puente, C. (2018),
quien al evaluar la inclusión de diferentes niveles de Caesalpinia Spinosa (tara), en
combinación con 5 % de oxazolidina, estableció los resultados más altos con 15 %
de tara, con valores de 2717,64 N / cm2.
2. Porcentaje de elongación
Los valores medios determinados por la variable física porcentaje de elongación de
los cueros vacunos no determinaron diferencias estadísticas (P> 0,05), al comparar
la curtición con cromo versus tara, utilizando el prototipo mecánico bombo 315-BB,
en el laboratorio de curtiembre de pieles, sin embargo, se aprecia que para el
curtido al cromo los resultados fueron de 69,0% en tanto que al curtir al vegetal
fueron inferiores con respuestas de 63,5 %; como se indica en el cuadro 5, se
ilustra en el gráfico 6, el error típico de las medias fue de 1,27 y 4,58 para los dos
casos en mención mientras tanto que el valor de la mediana fue de 70 % para el
curtido al cromo y de 60 cuando se refiere a un curtido al vegetal ( gráfico 17).
Es decir que al curtir en el prototipo mecánico bombo 315-BB, utilizando como
curtiente el cromo se obtienen mejores resultados de elongación de los cueros
vacunos es decir que se pueden alargar fácilmente para pasar de la forma plana a
la espacial en el momento de la confección del artículo final y sobre todo en el uso
diario que se requiere que se amolde dando comodidad al usuario, validando con
ello que el prototipo mecánico debido a que los resultados expuestos cumplen con
las exigencias de calidad de la Asociación española del Cuero que en la norma
técnica IUP 8 (2002), infiere que para que un cuero será considera de buena calidad
debe presentar una elongación promedio que va de 40 a 80 % .
69
Cuadro 5. EVALUACIÓN DESCRIPTIVA DE LAS RESISTENCIAS FÍSICAS DEL CUERO CURTIDOS EN EL PROTOTIPO
MECÁNICO 315-BB, DE LA FACULTAD DE CIENCIAS PECUARIAS.
Estadístico
Resistencia a la tensión
Porcentaje de elongación
Temperatura de encogimiento
Cromo Tara Cromo Tara Cromo Tara
Media 3460.22 2939.58 69.00 63.50 87.20 81.60
Límite inferior 3054.01 2768.14 65.46 50.78 84.37 80.18
Límite superior 3866.42 3111.02 72.54 76.22 90.03 83.02
Error estándar 146.31 61.75 1.27 4.58 1.02 0.91
Mediana 3576.92 2906.25 70.00 60.00 87.00 82.00
Varianza 107026.02 19064.33 8.13 105.00 5.20 1.30
Desviación estándar 327.15 138.07 2.85 10.25 2.28 1.14
Mínimo 2989.58 2833.33 65.00 50.00 85.00 80.00
Máximo 3847.22 3177.08 72.50 75.00 90.00 83.00
Rango 857.64 343.75 7.50 25.00 5.00 3.00
Asimetría -0.56 1.83 -0.40 -0.11 0.23 -0.40
Curtosis -0.07 3.57 -0.18 -1.47 -2.51 -0.18
Prueba de t'student 0.01 * 0.30 ns 0.001 **
* Las diferencias significativas según la prueba de t’student (P < 001). ns: Las diferencias no son significativas según la prueba de t’student (P > 005).
70
Gráfico 17. Porcentaje de elongación de los cueros vacunos curtidos en el prototipo
mecánico bombo 315-BB, del Laboratorio de Curtiembre de la FCP.
De los resultados expuestos se afirma que la curtición con cromo genera resultados
más eficientes, lo que es corroborado con las apreciaciones de (Bursch, 2015),
quien manifiesta que en el proceso industrial actual, la curtición de pieles se realiza
de forma dinámica en bombos y molinetas, en los que las pieles interaccionan con
diferentes agentes químicos, principalmente sales de cromo trivalente, que
reaccionan con las fibras de colágeno para obtener un cuero estable y duradero, y
sobre todo que puede ser moldeado o se alargue lo suficiente para no provocar el
efecto acartonado. El proceso de curtición puede describirse tanto como un
fenómeno químico (reacción entre los diversos componentes), como físico (difusión
de los mismos hacia el interior de la piel). Si el técnico curtidor introduce cualquier
variación en los parámetros físicos o químicos del proceso de curtición, puede
variar la eficiencia de la misma, no sólo en la relación cromo fijado/cromo total sino
en las características del cuero obtenido.
Los resultados expuestos son superiores al ser comparados con las respuestas de
(Choto, 2018), quien al curtir pieles vacunas con cromo reporto una elongación
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
CROMO TARA
69,00
63,50
PO
RC
EN
TA
JE
DE
EL
ON
GA
CIO
N, %
.
TIPO DE CURTIENTE
71
promedio de 62,08 %, así como de Carrasco, M. (2013) quien a evaluar diferentes
niveles de tara estableció las respuestas más altas al curtir las pieles con 7 % de
tara, con medias de 64,46 %. Pero son inferiores a los de (Chasiquiza, 2014), quien
al realizar la comparación del curtido con Polifenoles vegetales en comparación con
cromo determinó que al curtir con cromo el porcentaje de elongación fue de 66,33
%, y de Puente, C. (2018), quien estableció los resultados más altos al curtir con
7% de cromo debido a que las respuestas fueron de 94,38 %.
3. Temperatura de encogimiento
La evaluación estadística de la temperatura de encogimiento de los cueros vacunos
curtidos en el prototipo mecánico bombo 315-BB, reporto diferencias altamente
significativas ( P < 0,01), al comparar la curtición tradicional ( cromo versus una
curtición con tara, identificándose medias de 87.20 °C y 81.60 °C, como se ilustra
en el gráfico 5, respectivamente además se aprecia un valor de la mediana de 87°C
y 82 °C, al utilizar el curtiente mineral y vegetal en su orden asi como error típico de
las medias de 1,02 y 0,91 en su orden, valores que son relativamente bajos es decir
que existe poca dispersión en relación a la media (Gráfico 18).
Gráfico 18. Temperatura de encogimiento de los cueros vacunos curtidos en el
prototipo mecánico bombo 315-BB, del Laboratorio de Curtiembre de
la FCP.
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
CROMO TARA
87,20
81,60
TE
MP
ER
AT
UR
A D
E
EN
CO
GIM
IEN
TO
°C
.
TIPO DE CURTIENTE
72
Es decir que la curtición mineral utilizando cromo permite que el cuero soporte
temperaturas de encogimiento altas o que es corroborado con las apreciaciones de
(Bequele, 2016), quien manifiesta que la ttemperatura de encogimiento, es el valor
de temperatura a la cual se produce un encogimiento perceptible, al calentar
gradualmente un cuero sumergido en un medio acuoso El ensayo tiene la finalidad
de determinar la temperatura a la cual empieza el encogimiento de una probeta o
muestra de cuero, colocada en un medio acuoso, después de experimentar un
hinchamiento. Las moléculas de los agentes curtientes deben ser capaces no
solamente de combinarse con uno de los grupos funcionales de la proteína de la
piel, sino por lo menos a dos de ellos que pertenezcan a distintas cadenas, ya que
de acuerdo al tipo de curtiente se puede pensar en enlaces electrovalentes,
covalentes, coordinados y puente de hidrógeno, por uniones bipolares, que hacen
del cuero un material muy resistente a temperaturas antes de contraerse la
superficie, ya que algunas sales neutras provocan la ruptura de puentes de
hidrógeno entre cadenas polipeptídicas, debilitando la estructura interna del
colágeno. La temperatura de contracción disminuye. Este hinchamiento puede
llegar a ser irreversible en parte y produce una cierta solubilizarían de la piel.
Los resultados son inferiores a los reportes de (Chasiquiza, 2014), quien al realizar
la curtición de pieles bovinas registro promedio en temperatura de encogimiento de
92,86°C, así como de (Puente, 2018), quien al curtir pieles vacunas con cromo
registró valores de 91°C, así como (Hidalgo, 2016), quien determinó los resultados
más altos según Duncan en los cueros del tratamiento T1 (poli fenoles vegetales
de la tara), ya que las medias fueron de 92,86 ºC, mientras tanto que los resultados
más bajos fueron registrados en los cueros curtidos con sulfato de cromo ya que
las medias fueron de 86,71ºC. Sin embargo, se está cumpliendo con las exigencias
de calidad del Instituto ecuatoriano de Normalización (2002) donde se manifiesta
que los cueros para considerar de buena calidad deben cumplir con Los parámetros
establecidos en la norma técnica NTE INEN 0562 (1981) (Spanish): Cueros.
Determinación de la temperatura de encogimiento, donde se manifiesta que a
temperatura mínima que debe soportar es 75 °C, muy benéfica puesto que asegura
que no se pierda área el momento de someterle a temperaturas elevadas el
momento del planchado del cuerpo ya en la confección.
73
D. EVALUACIÓN DE LAS CALIFICACIONES SENORIALES DEL CUERO
CURTIDOS EN EL PROTOTIPO MECÁNICO 315-BB, DE LA FACULTAD
DE CIENCIAS PECUARIAS
1. Tacto
Los valores medios determinados por la calificación sensorial de tacto reportaron
diferencias altamente significativas según la prueba t’student (P=0,003),
estableciéndose un valor promedio de 3,60 puntos para las pieles curtidas al cromo
y de 4,80 puntos para las pieles curtidas al vegetal, como se aprecia en la ilustración
del grágráficofico 5, y ubicándolas en la escala de ponderación de Hidalgo, L.
(2018), equivalente a calificaciones de muy buena a excelente en cada uno de los
lotes evaluados, además se aprecia un valor mínimo de 3 y un máximo de 4 puntos
en las pieles curtidas al cromo mientras que en el curtido vegetal se aprecia un
mínimo de 4 puntos y un máximo de 5 puntos, como se indica en el cuadro 6, y se
ilustra en el gráfico 19, llegando a determinarse que los mejores cueros se
consiguieron al curtir en el prototipo mecánico bombo 315-BB, utilizando tara.
De los resultados expuestos se deduce que para conseguir mejor sensación al tacto
de los cueros es recomendable utilizar una curtición con taninos vegetales como es
la tara que le incorpora ciertas características de morbidez al tacto y elasticidad, lo
que es corroborado según las apreciaciones de (Soler, 2004), quien indica que las
curticiones en bombo son las más rápidas, debido a la fuerte acción mecánica del
bombo. Pueden realizarse con baño o en seco. Los cueros curtidos al vegetal son
hoy el centro de un significativo fenómeno de redescubrimiento por parte de los
consumidores interesados en productos capaces de conjugar excelentes standards
de calidad con características como la total naturalidad de las materias primas y de
los procesos de elaboración, muy agradables al tacto para que se presente muy
cálido, seco, liso y suave muy similar al de la piel suave ablandada. En este caso
se trata de buscar productos que no modifiquen mucho el tacto de la propia piel.
Este tacto natural generalmente se consigue dando aplicaciones ligeras de una
mezcla equilibrada de productos proteínicos y en especial de caseína, más o menos
plastificada.
74
Cuadro 6. EVALUACIÓN DE LAS CALIFICACIONES SENSORIALES DEL CUERO CURTIDOS EN EL PROTOTIPO MECÁNICO
BOMBO 315-BB, DE LA FACULTAD DE CIENCIAS PECUARIAS.
* Las diferencias significativas según la prueba de t’student (P < 001). ns: Las diferencias no son significativas según la prueba de t’student (P > 005).
Estadístico
CALIFICACICONES SENSORIALES DE LOS CUEROS DE ESPECIES MENORES
Tacto Blandura Llenura
Cromo Tara Cromo Tara Cromo TARA
Media 3.60 4.80 4.40 3.60 3.6 4.80
Límite inferior 2.92 4.24 3.29 2.92 2.92 4.24 Límite superior 4.28 5.36 5.51 4.28 4.28 5.36 Error estándar 0.91 0.903 4.44 0.21 0,23 0,94 Mediana 4.00 5.00 5.00 4.00 4.0 5.00
Varianza 0.30 0.20 0.80 0.30 .30 0.20
Desviación estándar 0.55 0.45 0.89 0.55 .548 0.45
Mínimo 3.00 4.00 3.00 3.00 3.00 4.00
Máximo 4.00 5.00 5.00 4.00 4.00 5.00
Rango 1.00 1.00 2.00 1.00 1.00 1.00
Rango intercuartil 1.00 0.50 1.50 1.00 1.00 0.50
Asimetría -0.61 -2.24 -1.26 -0.61 -.609 -2.24
Curtosis -3.33 5.00 0.31 -3.33 -3.33 5.00
Prueba de t'student 0.003 ** 0,06 ns 0.00 **
75
Gráfico 19. Tacto de los cueros vacunos curtidos en el prototipo mecánico bombo
315-BB, del Laboratorio de Curtiembre de la FCP.
Los resultados expuestos en la presente investigación son similares a los registros
de (Rabasco, 2017), quien al curtir pieles con diferente niveles de curtiente vegetal
registraron calificaciones excelentes de tacto ( 4,88 puntos).
2. Blandura
Los valores reportados por la blandura de los cueros vacunos no registraron
diferencias estadísticas ( P = 0.06), según t’student al comparar dos tipos de
curtientes, determinándose una media de 4,40 puntos para los cueros curtidos con
cromo y calificación muy buena de acuerdo a la escala propuesta por Hidalgo, L.
(2018), como se ilustra en el gráfico 20, mientras tanto que al curtir con tara las
respuestas medias fueron de 3,60 puntos y la ponderación fue de muy buena según
la mencionada escala, es decir que la opción más adecuada para curtir las pieles
bovinas es el cromo utilizando el prototipo mecánico bombo 315-BB.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
CROMO TARA
3,6
4,8
TA
CT
O, p
un
tos.
TIPO DE CURTIENTE
76
Gráfico 20. Blandura de los cueros vacunos curtidos en el prototipo mecánico
bombo 315-BB, del Laboratorio de Curtiembre de la FCP.
Al respecto (Bacardit, 2004), manifiesta que para conseguir una mayor penetración
de los productos curtientes es recomendable realizar el curtido en bombos ya que
dan mayor efecto mecánico que las molinetas y por lo tanto, la operación se efectúa
en condiciones más drásticas. Para conseguir mayores calificaciones señoriales
puesto que la sensación que producen a los sentidos es más agradable es
recomendable realizar el curtido En un bombo igual o parecido a los que se utilizan
en las operaciones de lavado, desencalado y piquelado se tratan las pieles que
están aproximadamente a un pH de 3.5 procedentes del píquel, con un 30-80% de
baño salino y de un 6% a un 12% de sales de cromo III (generalmente sulfato
monobásico de cromo III). En los de acero inoxidable, entre otras cosas, se puede
repartir mejor el peso y requieren menos potencia eléctrica. Es conveniente dejar
reposar las pieles o bien en caballete o bien durante la noche en el bombo para
obtener la máxima fijación posible de cromo en la piel. La blandura es la capacidad
0
1
2
3
4
5
CROMO TARA
4,40
3,60
BL
AN
DU
RA
, p
un
tos
TIPO DE CURTIENTE
77
que tiene el cuero para que al ser sometido a repetidos dobleces regresar a su
estado original, es decir la flexibilidad que presenta el cuero al doblarse bajo la
acción de su propio peso infiriendo que cuando la blandura es mejor esta acción
es más rápida, para lo que se utiliza los sentidos del tacto y de la vista, ya que se
observará la deformación y se realizara la determinación de la sensación que
provoca al regresar a su estado inicial,
Los resultados expuestos de la blandura de los cueros vacunos curtidos en el
prototipo mecánico bombo 315-BB, son superiores a los registrados por (Choto,
2018), quien al comparar la curtición con tara versus una curtición tradicional
registro valores de 4,67 puntos al curtir con cromo , así como de (Hidalgo, 2013), al
realizar su investigación de “Diseño de la etapa de curtición de piel bovina con la
utilización del extracto tánico y gálico del guarango Caesalpinia spinosa”, registró
que la respuesta media de los cueros convencionales fue de 4,50 puntos que se
encuentra dentro del rango de Muy Bueno a Excelente, mientras que los cueros
curtidos bajo el diseño de la investigación registraron una media igual a 3,42 puntos,
valor que se ubica dentro del rango de Bueno a Muy Bueno
3. Llenura
Los valores medios determinados por la calificación de llenura de los cueros
vacunos curtidos en el prototipo mecánico bombo 315- BB, registraron diferencias
altamente significativas según la prueba comparativa t’student, determinándose
que al curtir con cromo los resultados fueron los más eficientes puesto que
registraron una calificación de excelente puesto que la puntuación fue de 4,80
puntos sobre 5 puntos de referencia según la escala de Hidalgo, L. (2018), en
comparación de los registros al curtir las pieles con cromo que reportaron una
calificación de 3,60 y condición muy buena según la mencionada escala, como se
ilustra en el gráfico 21, además se aprecia que el valor más bajo fue de 3 puntos y
4 puntos en los casos en mención y el valor más alto fue de 4 puntos y 5 puntos al
utilizar los dos tipos de curtiente llegando a establecerse en el caso de la tara la
calificación más alta.
78
Gráfico 21. Llenura de los cueros vacunos curtidos en el prototipo mecánico
bombo 315-BB, del Laboratorio de Curtiembre de la FCP.
Es decir que para mejorar la blandura del cuero es recomendable la curtición en el
bombo de la FCP, utilizando el tanino de la Caesalpinia spinosa (tara), ya que
además de mejorar la apariencia del cuero evita la elevación de la carga
contaminante de los residuos líquidos de la curtiembre, lo que es corroborado con
las apreciaciones de (Morera, 2008), quien manifiesta que La llenura del cuero es
la medida de la capacidad del agente curtiente de ocupar los espacios interfibrilares
del colágeno, brindándole una sensación al tacto de mayor compactación al cuero,
la llenura es específica para cada tipo de articulo al que será destinado el cuero,
para la confección de calzado y artículos de marroquinería la calidad del producto
final se ve favorecida con una alta llenura, en contraste con los cueros para
vestimenta, que deben estar provistos de una llenura moderada. los cueros con
extractos tánicos presentan una mayor llenura que los cueros con cromo, es decir
que el guarango como agente curtiente rellena de mejor manera los espacios
0
1
2
3
4
5
CROMO TARA
3,6000 4,80
LL
EN
UR
A, p
un
tos
TIPO DE CURTIENTE
79
interfibrilares de la piel, les proporciona una mayor densidad y por ende distribuye
de mejor manera las fibras de colágeno
Los resultados expuestos son mayores a los determinados por (Hidalgo, 2013),
quien manifiesta que la puntuación media registrada de la medición de la llenura de
los cueros bovinos curtidos con guarango presento un valor superior a la que se
registró de los cueros curtidos con cromo. Para los cueros tratados con guarango
como agente curtiente se obtuvo un valor medio de 4,67 puntos, ubicándose en el
rango de Muy Bueno a Excelente, mientras que los cueros convencionales
presentaron un valor medio igual a 3,08 puntos, puntuación que se sitúa dentro del
rango de Bueno a Muy bueno
E. CÁLCULO DE LA EFICIENCIA DEL PROTOTIPO MECÁNICO BOMBO
METÁLICO 315-BB, EN EL LABORATORIO DE CURTIEMBRE DE PIELES DE
LA FCP
Para realizar el cálculo de la eficiencia del prototipo mecánico bombo metálico 315
-BB se utilizó la calificación sensorial de blandura debido a que cuando en un
bombo se realiza muy bien el curtido los resultados serán un cuero agradablemente
suave.
𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑜 = 𝐵𝑙𝑎𝑛𝑑𝑢𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑑𝑎 − 𝐵𝑙𝑎𝑛𝑑𝑢𝑟𝑎 𝑜𝑏𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑑𝑎
𝐵𝑙𝑎𝑛𝑑𝑢𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑋 100
𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑜 =5 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜𝑠 − 4.4 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜𝑠
4,4 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜𝑠 ∗ 100 = 12%
El 12% fue el margen de error que presenta la maquina por lo tanto para sacar la
eficiencia real se restaría del 100% de eficiencia que se espera presente la maquina
dando un resultado general del 88%. Por lo tanto, se considera que el prototipo
mecánico es muy eficiente, ya que cumple con el objetivo para el cual es creado es
decir a través del control de la velocidad del rodado, productos químicos y tiempos
, que el curtiente penetre en todas las capas de la piel permitiendo la transformación
80
total en un producto imputrescible como es el cuero sin perder sus características
sobre todo de blandura que es muy buscada para evitar las molestias al
confeccionista y al usuario así como entrar en sana competencia con el producto
que lo ha desplazado como es el sintético que pese a presentar muchos
inconvenientes sobre todo en durabilidad le ha podido desplazar.
Al respecto (Núñez, 2016),manifiesta que los fulónes de curtido son normalmente
usados por debajo de sus ejes. Tienen velocidades más rápidas y herrajes
particulares para este tipo de trabajo, su utiliza alta calidad de madera dura u otras
maderas con elevadas especificaciones técnicas equivalentes, aunque una opción
adecuada seria el metal que aunque resulta más costoso es conveniente por sus
características de durabilidad así como la ausencia de trancas internas ni paletas
para evitar que los cueros se rasguen, pero si bolas de goma como carga, que al
chocar con los cueros logran el ablandado de los mismo. El tambor de curtido es
apto para suavizar, las pieles, que consta de un recipiente cilíndrico en el sao de la
presente investigación es metálico , que gira alrededor de un eje horizontal dotada
en su volumen interior de una pluralidad de salientes radiales, o palas, de sección
pentagonal, que se extienden de forma circunferencial por el conjunto de la periferia
de la pared cilíndrica, estando dicho tambor caracterizado porque, entre las caras
enfrentadas de cada pala y de la pared cilíndrica se insertan rellenos primarios de
perfil exterior curvilíneo, los dos extremos longitudinales de cada pala están
circundados por partes laterales , y porque entre las caras enfrentadas de cada pala
y de cada parte lateral se insertan rellenos suplementarios de perfil exterior
curvilíneo.
F. MANUAL DE PROCEDIMIENTO DEL PROTOTIPO MECÁNICO PARA LA
CURTICIÓN DE PIELES DE ESPECIES MENORES.
Este manual debe ser leído atentamente antes de proceder a instalar y utilizar este
equipo. Antes de usar la máquina lea cuidadosamente, comprenda y respete las
instrucciones de seguridad. La conexión eléctrica será realizada por un electricista
calificado como se muestra en la Fotografía 12.
81
Fotografía 12. Bombo metálico del taller de curtiembre BB-315.
• Sugerencias: antes de realizar cualquier trabajo o procedimiento verificamos
que el equipo se encuentre desconectado, utilizar indumentaria apropiada para
evitar riesgos y accidentes como también daños al bombo.
• Reconocimiento Identifique las diferentes partes del bombo de acabados con
el manual de operaciones y mantenimiento.
1. Especificaciones generales
Este equipo es una máquina para curtir pieles de especies menores como ovina,
caprinos y demás pieles de origen animal, está compuesta por una tómbola circular
con un orificio con tapa en la parte medular por la cual ingresan las pieles, dos
pedazos de ejes de 30 cm de largo con un grosor de 3 pulgadas están soldadas a
la tómbola y fijadas a dos pilares de concreto por medio de unas placas de metal,
soldadas a los fierros de los pilares y las chumaceras sujetas con pernos a la placa
de acero que se encuentran sobre los pilares de concreto. El bombo de curtición
para su funcionamiento está dotado de un motor de 2 Hp con un reductor de
velocidad que por medio de dos bandas de B 128 pulgadas se conecta a una polea
82
de 38 pulgadas que se encuentra impregnada al bombo de curtición y de un panel
de control dar paso al funcionamiento del equipo. Para obtener el mejor rendimiento
de este equipo hemos redactado el presente manual, que le pedimos leer
atentamente y tener en cuenta cada vez que vaya a utilizarla siguiendo al pie de la
letra las normas de seguridad. El presente manual de uso y mantenimiento es parte
integrante del equipo de curtación de pieles de especies menores. Tiene que
conservarse adecuadamente para poder consultarlo siempre que sea necesario. Si
se entrega el equipo a terceros, aconsejamos entregar también este manual.
• Antes de comenzar a operar la máquina, lea, preste atención y siga atentamente
todas las instrucciones que se encuentran en la máquina y en los manuales.
Familiarícese totalmente con los controles y el uso correcto de la máquina.
• Esta máquina no está destinada para ser usada por niños o personas con
capacidades físicas, sensoriales o mentales disminuidas que deban ser
supervisadas para que sea usada con seguridad. Mantenga despejada el área
de trabajo y alejados a los espectadores (especialmente a los niños).
• Use siempre protección auditiva en caso de necesitarla, Use siempre ropa de
trabajo adecuada (overol, mandil, delantal de cuero, guantes de lavado
industrial). Si tiene el cabello largo áteselo o use un gorro protector para
contenerlo.
• Manténgase alerta. No opere la máquina bajo los efectos del alcohol, drogas o
medicinas que puedan provocar sueño o afectar su habilidad para operarla con
seguridad.
• No use la máquina si el interruptor no puede volver a la posición de
“desconectado”. Su uso en estas circunstancias es peligroso, una máquina
dañada no debe ser usada y debe ser reparada inmediatamente.
• Desconéctela de la fuente de energía, antes de efectuar tareas de
mantenimiento.
83
• Conserve la máquina limpia., Use sólo los accesorios indicados por el
fabricante; aquellos no indicados pueden tornar peligroso su uso.
• Verifique que el voltaje de alimentación coincida con las especificaciones
requeridas por la máquina.
• Proteja el cable de alimentación del calor, aceites y bordes agudos. Colóquelo
de tal forma que, al trabajar, no moleste ni corra riesgo de deterioro.
• Revise periódicamente el cable de alimentación en busca de daños en la
aislación y llévelo a un centro de servicios autorizado para separación en caso
de estar dañado
2. Instrucciones de seguridad específicas para el proceso de curtición pieles
• Antes de empezar con la curtación de pieles se recomienda utilizar equipo de
producción (overol, mandil, delantal de cuero, guantes de lavado industrial).
• Verificar que el eje se encuentre afianzado a la tómbola y a las chumaceras de
la misma manera las chumaceras estén afianzadas a los pilares de soporte así
asegurando firmeza al equipo y seguridad al operario.
• Asegúrese que este lubricado las chumaceras y el eje.
• Coloque la piel en la parte interna del bombo
• Empuje la piel o materia prima hacia la parte interna del bombo, utilizando
solamente un objeto de plástico o madera.
• Cierre la puerta de manera hermética para evitar fugas de líquido.
• Para la colocación de las sustancias químicas se debe detener el equipo o si es
necesario apagarlo.
• Conecte la maquina verificando el voltaje de 220 V.
• Encienda la máquina, pulsando el botón verde ON.
• Para apagar pulsar el botón OF.
• Una vez que se ha terminado con el curtido de la piel procedemos a limpiar la
máquina.
84
• Nosotros como estudiantes responsables del proyecto declinamos cualquier
responsabilidad por daños derivados de un uso inadecuado, incorrecto o
imprudente de la máquina.
Nota: El bombo de curtación que él cuenta la Facultad de Ciencias Pecuarias es
automatizada ya que la misma maquina está programada para para curtir tres tipos
de pieles como son: ovinos, caprinos y bovinos por la cual el estudiante solo tiene
que seguir las indicaciones que pide el equipo solo en caso de querer curtir otro
tipo de piel se debe optar por la curtación de tipo manual y personalizado.
a. Conclusiones
• Al reconocer e identificar las partes del bombo existirá un riesgo menor de
accidentes y daños del equipo por mal uso del mismo
• Una buena engrasada nos asegura que exista una buena lubricación y de esta
manera no exista daños en la piel por calentamiento por fricción
3. Procedimiento de limpieza
• Asegúrese que la maquina este apagada y Desconecte el cable alimentador de
corriente.
• Vaciar todo el contenido restante del interior del bombo como agua, químicos,
restos de piel etc. colocando al bombo con la tapa hacia el suelo para una
evacuación más efectiva.
• Utilizando agua y soluciones desengrasantes lavamos la maquinaria retirando
todos los restos de impurezas que se encuentran en la máquina.
• Con una escoba, agua y detergente procedemos a baldear el lugar donde se
encuentra el equipo.
85
• Luego de realizar la limpieza general colocamos al equipo con la tapa asía abajo
para una evacuación completa de restos de agua y obtener un oreo y secado
total del equipo.
G. MANUAL DE MANTENIMIENTO DE LA MÁQUINA DE CURTICIÓN DE PIELES
El equipo requiere poco mantenimiento al no contar con muchas piezas móviles, a
pesar de esto se deben seguir las siguientes instrucciones para extender la vida útil
de la máquina.
• Limpie la Máquina después de utilizarla, asegurándose de no dejar restos de
impurezas en el interior; con el objeto de evitar que se acumule y adhiera
impurezas al equipo en gran cantidad.
• Lubrique periódicamente los rodamientos por medio de las graseras de cada
uno de ellos cada 3 meses.
• Verifique el estado del bombo y la tapa al interior para evitar perdida de líquidos
e insumos y de presentar alguna fisura proceder a sellarlo por medio de
soldadura. Esto se debe realizar para cada inicio de una curtición y cada 6
meses una revisión extenuante.
1. Cuidado del equipo y del operario
a. Cuidados del equipo
El cuidado del equipo se debe dar para tener una mayor vida útil del equipo, además
para evitar daños que ya no permitirán la operación del prototipo mecánico, para lo
cual se deben tener las siguientes consideraciones para el uso de la maquina:
• Se debe realizar una inspección del equipo antes de la operación del mismo,
verificando el panel de control, bandas, el motor, bombo, eje y chumaceras se
encuentren en su posición adecuada y con sus características normales, y si en
86
esta inspección se tiene alguna observación evitar realizar la operación de la
máquina.
• Se debe realizar un mantenimiento progresivo ya sea unas dos veces al año, o
cuando se presente alguna anomalía, en general se preferirá un mantenimiento
precautelo con lo que se llamara a un experto en equipos mecánicos y el
verificara si el equipo está funcionando correctamente y si todas sus partes se
encuentran en normal funcionamiento.
• Cuando se tenga alguna anomalía en las bandas se recomienda cambiar las
mismas, ya que no tienen un costo elevado, de lo contrario el motor puede sufrir
daños ya que realizara un sobre esfuerzos y puede dejar de funcionar por esto.
• Se debe verificar que cuando se realice la operación del equipo, las
instalaciones eléctricas estén correcto funcionamiento, además de que se debe
verificar que no exista presencia de agua o alguna sustancia química en el suelo
de las instalaciones, se debe verificar que los cables se encuentren en estado
normal y que no estén siendo aplastados o se encuentre algún objeto extraño
en la maquina o en las instalaciones.
• Al bombo se debe realizar una prueba de corrosión, para evitar que se
ocasionen perforaciones por este efecto, se puede utilizar cualquier tipo de
técnica, también se debe verificar que en la parte de las soldaduras estén de
color plateado brillante, y si se presente algún color extraño como café o amarillo
realizar las correcciones necesarias ya que no es normal ya que el equipo fue
soldado con electrodos de acero inoxidable.
• Realizar una inspección técnica de todo el equipo 1 vez por mes, verificando
que todas las partes estén de acuerdo al diseño además de que se si existe
alguna anomalía se debe reparar esta para evitar daños definitivos en la
máquina.
87
b. Cuidados del operador
Dado que el equipo va a ser operado por estudiantes de la facultad de ciencias
Pecuarias o de la ESPOCH se debe dar una instrucción de la seguridad que deben
tener antes de operar la máquina, para lo cual se debe tener las siguientes
consideraciones al momento de la operación:
• Antes de operar la maquina verificar si el operario cuenta con todos sus equipos
de protección personal, para el caso de manipulación del bombo de curtición
fundamental llevar botas de seguridad, overol (mandil), guantes de lavado
industrial, cofia, mascarilla si el operador no tiene alguno de estos objetos no se
dejará operar la máquina para evitar que se corra riesgos.
• El operario debe estar en estado de sobriedad ya que, si se detecta que está
bajo los efectos del alcohol, no se le dejará operar la maquina sea cual sea la
condiciones, además se debe asegurar que no presente alguna enfermedad que
pueda afectar a sus sentidos si se presenta algún tipo de enfermedad de esa
clase se le prohibirá operar la máquina.
• Antes de depositar la piel en el bombo de curtación, verificar que el paso de
corriente sea nulo y que el equipo este desconectado para evitar cualquier
incidente, además de verificar que no exista ningún objeto en el motor, panel de
control, al interior del equipo o en el suelo.
• Durante el proceso de operación de la maquina el operario no se podrá acercar
a más de un 1 metro a la maquina mientras se encuentre funcionando, y verificar
que nadie más se acerque al equipo mientras se encuentra en operación.
• Una vez que sea apagado el equipo, desconectar y dejar reposar, cuando el
bombo ha dejado de rodar es seguro que el operador se acerque y retire las
pieles curtidas y verifique si se ha cumplido con lo esperado del equipo en el
proceso de curtación.
88
• Evitar algún tipo de distracciones mientras se está operando el equipo, además
de que no se podrá ingresar a las instalaciones con comida o bebidas
alcohólicas ya que todo esto puede afectar al operario y exponerlo a un riesgo
• Se debe colocar toda la señalética respectiva en las instalaciones además de
que el encargado del laboratorio deberá obligatoriamente leer las normas de
seguridad y darlas a conocer y explicar la señalética del laboratorio, y si se
determina que algún estudiante no cumple con las normas que se indicaron en
el manual no dejar operar el equipo con lo que se asegura que no existan riesgos
para las demás personas que realizan la práctica.
H. PROYECCIÓN ECONÓMICA
La compra o importación de un equipo para automatizar una empresa en este caso
de curtación se convierte en una inversión muy alta por lo tanto difícil de adquirir,
sobre todo para aquellos procesos como la curtación es realizado en forma
artesanal y cuya técnica ha pasado de generación en generación. Sin embargo, por
los resultados de la presente investigación es fácil darse cuenta que las
características de la piel curtida se mejoran significativamente al realizar este
proceso en el prototipo mecánico objeto de la presente investigación que tuvo un
costo de 2526 dólares, incluido todos los materiales construcción, mano de obra y
varios, como se indica en el cuadro 7.
En el diseño y construcción del prototipo del Bombo Metálico para la Curtición de
Pieles de Especies Menores para la Facultad de Ciencias Pecuarias, se tomó como
referencia las cotizaciones especialmente de equipos de origen asiático y que ya
en nuestro país tendrían un costo de 5000 dólares, con las especificaciones
necesarias para conseguir la apertura de las pieles, por lo tanto la comparación con
el costo del equipo de la presente investigación es muy alto, y sobre todo muy difícil
de incursionar sobre todo por pequeños artesanos que requieren automatizar el
proceso de obtención de cueros para la confección de prendas muy delicadas y
sobre todo de gran tractico sobre todo de las personas extranjeras que saben
valorar las bondades y belleza de los artículos de cueros.
89
Cuadro 7. COSTOS DEL PROTOTIPO MECÁNICO.
Cantidad Descripción del producto Precio unitario
Total
3 Planchas de tol de acero inoxidable 2.40 x 1.20 m x 3 mm
280 840
2 Chumaceras Bipartidas de 2,5 pulgadas 150 300
1 Eje de transmisión 70 cm x 3 pulgada x 5 mm. 100 100
1 8 cm de tubo de 1 ½ pulgada x 3 mm con rosca 20 20
1 Tapa rosca de 1 ½ 5 5
1 Poleas 38 pulgadas. 200 200
2 Banda B 128. 25 50
1 Platina de 6 m x 3 pulgadas x 5 mm. 60 60
2 Platinas de 15 cm x 35 cm x 5 mm 10 20
1 6 m de Angulo 2 pulgadas x 4 mm 25
16 Pernos de 1 ½ pulgada x ½ con tuercas, rodelas planas y rodelas de presión en acero inoxidable.
2 32
4 Pernos de 3 pulgada x 3 ¼ con tuercas, rodelas planas y rodelas de presión en acero inoxidable.
4 16
4 Pernos de 3 pulgada x 3 ¼ con tuercas, rodelas planas y rodelas de presión en acero negro.
2 8
Materiales varios y mano de obra de la construcción del equipo.
700
Instalación del equipo en el laboratorio de curtación de la Facultad de Ciencias pecuarias.
150
SUB TOTAL 2526
IVA 12% 0
TOTAL 2526
90
De los resultados expuestos se afirma que existe un ahorro considerable de dinero
al elaborar este tipo de equipos de producción nacional ya que es de conocimiento
general que la mano de obra de nuestro país es muy calificada y que existe el
talento para producir equipos no solo similares si no superiores a los que vienen de
otros países pero con precios muy elevados por la necesidad de adquirirlos por lo
tanto es conveniente promocionar los resultados de la presente investigación,
pionera en el rama, para que las personas que trabajan en la industria del cuero
puedan contar con equipos que simplifiquen su trabajo y mejoren la calidad del
producto
91
V. CONCLUSIONES
• El diseño e implementación de un bombo metálico para la curtición de pieles menores
como son los ovinos, caprinos, animales marinos entre otros; surgió de la necesidad
de automatizar el proceso de curtido en el Laboratorio de Curtiembre de Pieles de la
Facultad de Ciencias Pecuarias, donde se realiza múltiples investigaciones para validar
productos y d esa manera fortalecer los conocimientos adquiridos en las aulas.
• Una vez diseñado y construido el bombo metálico que se le otorgó el código BB-315,
se procedió al curtido de pieles menores utilizando como variable un curtido vegetal
versus con cromo, observado que en los dos casos se produjo la curtición total del
tejido interfibrilar sin embargo se aprecia la mejor tensión (3460.22 N/ cm2), y porcentaje
de elongación (69.00 %), al curtir con cromo mientras que la mejor temperatura de
contracción se consiguió al utilizar el curtiente vegetal.
• La evaluación sensorial determino que el mejor tacto y llenura (4,80 puntos) se
consigue al curtir con tara, mientras que la blandura es la misma al utilizar tara o cromo
(3,60 puntos), validando de esa manera la construcción del equipo ya que se obtiene
resultados satisfactorios.
• La eficiencia del bombo BB-315, del Laboratorio de Curtiembre de pieles fue de 88%
que es satisfactorio sobre todo desde el punto de vista económico ya que permite
asegurar la calidad del producto que se curte, así como también fomenta la industria
de nuestro país, al crear prototipos similares a los de la investigación.
• El costo del equipo fue de 2526 dólares americanos que al ser comparado con equipos
de procedencia sobre todo del continente europeo que son los que más construyen
estos equipos y que al ser proformado se tiene un referente de 5000 dólares. Por lo
tanto, se aprecia que existe un ahorro considerable en la construcción que conlleva a
un progreso de la empresa curtidora, el momento de proyectarlo a escala industrial.
92
VI. RECOMENDACIONES
De los resultados expuestos se derivan las siguientes recomendaciones:
• Realizar el diseño y construcción de prototipos mecánicos que permitan optimizar los
procesos de curtición automatizando las dosificaciones de insumos para conseguir una
mayor precisión en el tiempo y calidad del producto de las pieles de especies menores.
• Utilizar los prototipos mecánicos que han sido construidos en el taller de curtiembre de
pieles como referentes para ser replicados a escala industrial debido a que demuestran
resultados satisfactorios en cuanto a la calidad tanto física como sensorial del cuero.
• Utilizar mano de obra y materiales propios de la región para diseñar y construir
prototipos mecánicos como es el bombo metálico que proporciona mayor durabilidad y
sobre todo resultados satisfactorios en cuanto a la calidad del cuero con un valor
agregado como es la disminución de los costos en relación a otros equipos similares
de procedencia extrajera.
• Promulgar los resultados de la presente investigación que sirve de instrumento para el
aprendizaje de los usuarios del laboratorio de curtiembre, hacia pequeños medianos y
grandes curtidores, asegurando la calidad de estos prototipos mecánicos que son
validados ya en la producción de cuero.
93
VII. LITERATURA CITADA
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ANEXOS
Anexo 1. Plano del bombo metálico BB-315.
Anexo 2. Partes del bombo metálico BB-315.
Anexo 3. Estadísticas Descriptivas de la resistencia a la tensión del cuero curtido
en el bombo metálico BB – 315.
Tipo de curtido N° muestra Tensión
Cromo 1 2989.58
Cromo 2 3847.22
Cromo 3 3576.92
Cromo 4 3589.74
Cromo 5 3297.62
Tipo de curtido N° muestra Tension
Tara 1 2833.33
Tara 2 3177.08
Tara 3 2927.08
Tara 4 2906.25
Tara 5 2854.17
Variable Estadístico
Tension Cromo Media 3460.22
Límite inferior 3054.01
Límite superior 3866.42
Error estándar 146.31
Mediana 3576.92
Varianza 107026.02
Desviación estándar 327.15
Mínimo 2989.58
Máximo 3847.22
Rango 857.64
Rango intercuartil 574.88
Asimetría -0.56
Curtosis -0.07
Tara Media 2939.58
Límite inferior 2768.14
Límite superior 3111.02
Error estándar 61.75
Mediana 2906.25
Varianza 19064.33
Desviación estándar 138.07
Mínimo 2833.33
Máximo 3177.08
Rango 343.75
Rango intercuartil 208.33
Asimetría 1.83
Anexo 4. Estadísticas Descriptivas del porcentaje de elongación sión del cuero
curtido en el bombo metálico BB – 315.
Porcentaje de elongación Tipo de curtido N° muestra Elongacion
Cromo 1 67.50
Cromo 2 70.00 Cromo 3 65.00 Cromo 4 72.50 Cromo 5 70.00
Tipo de curtido N° muestra Elongacion Tara 1 75.00 Tara 2 60.00 Tara 3 60.00 Tara 4 72.50 Tara 5 50.00
Variable Estadístico
elongacion Cromo Media 69.00
Límite inferior
65.46
Límite superior
72.54
Error estándar 1.27
Mediana 70.00
Varianza 8.13
Desviación estándar 2.85
Mínimo 65.00
Máximo 72.50
Rango 7.50
Rango intercuartil 5.00
Asimetría -0.40
Curtosis -0.18
Tara Media 63.50
Límite inferior
50.78
Límite superior
76.22
Error estándar 4.58
Mediana 60.00
Varianza 105.00
Desviación estándar 10.25
Mínimo 50.00
Máximo 75.00
Rango 25.00
Rango intercuartil 18.75
Asimetría -0.11
Prueba de t student
Variable 1 Variable 2
Media 69.00
66.87
Varianza 8.13
64.06
Observaciones 5.00
4.00
Varianza agrupada 32.10
Diferencia hipotética de las medias -
Grados de libertad 7.00
Estadístico t 0.56
P(T<=t) una cola 0.30 ns
Valor crítico de t (una cola) 1.89
P(T<=t) dos colas 0.59
Valor crítico de t (dos colas) 2.36
Anexo 5. Estadísticas Descriptivas de la temperatura de encogimientos del cuero
curtido en el bombo metálico BB – 315.
Tipo de curtido N° muestra
T° encogimiento
Cromo 1 85.00
Cromo 2 87.00
Cromo 3 89.00
Cromo 4 90.00
Cromo 5 85.00
Tipo de curtido N° muestra
T° encogimiento
Tara 1 80.00
Tara 2 82.00
Tara 3 81.00
Tara 4 83.00
Tara 5 82.00 Encogimiento Cromo Media 87.20
Límite inferior
84.37
Límite superior
90.03
Error estándar 1.02
Media recortada al 5%
87.17
Mediana 87.00
Varianza 5.20
Desviación estándar 2.28
Mínimo 85.00
Máximo 90.00
Rango 5.00
Rango intercuartil 4.50
Asimetría 0.23
Curtosis -2.51
Tara Media 81.60
Límite inferior
80.18
Límite superior
83.02
Error estándar 0.91
Media recortada al 5%
81.61
Mediana 82.00
Varianza 1.30
Desviación estándar 1.14
Mínimo 80.00
Máximo 83.00
Rango 3.00
Rango intercuartil 2.00
Asimetría -0.40
Curtosis -0.18
Prueba t para dos muestras suponiendo varianzas iguales
Variable 1 Variable
2
Media 87.2 81.6
Varianza 5.2 1.3
Observaciones 5 5
Varianza agrupada 3.25 Diferencia hipotética de las medias 0 Grados de libertad 8 Estadístico t 4.91152491 P(T<=t) una cola 0.001 **
Valor crítico de t (una cola) 1.85954804 P(T<=t) dos colas 0.00117652 Valor crítico de t (dos colas) 2.30600414
Anexo 6. Estadísticas Descriptivas del tacto cuero curtido en el bombo metálico
BB – 315.
Tipo de curtido N° muestra Tacto
Cromo 1 3.00
Cromo 2 3.00 Cromo 3 4.00 Cromo 4 4.00 Cromo 5 4.00
Tipo de curtido N° muestra T° encogimiento Tara 1 5 Tara 2 5 Tara 3 4 Tara 4 5 Tara 5 5
Variable Estadístico
Tacto Cromo Media 3.60
Límite inferior
2.92
Límite superior
4.28
Error estándar 0.91
Media recortada al 5% 3.61
Mediana 4.00
Varianza 0.30
Desviación estándar 0.55
Mínimo 3.00
Máximo 4.00
Rango 1.00
Rango intercuartil 1.00
Asimetría -0.61
Curtosis -3.33
Tara Media 4.80
95% de intervalo de confianza para la media
Límite inferior
4.24
Límite superior
5.36
Error estándar 0,93
Media recortada al 5% 4.83
Mediana 5.00
Varianza 0.20
Desviación estándar
0.45
Mínimo 4.00
Máximo 5.00
Rango 1.00
Rango intercuartil
0.50
Asimetría -2.24
Curtosis 5.00
Prueba t para dos muestras suponiendo varianzas iguales
Variable 1 Variable
2
Media 3.6 4.8 Varianza 0.3 0.2 Observaciones 5 5 Varianza agrupada 0.25 Diferencia hipotética de las medias 0 Grados de libertad 8
Estadístico t -
3.79473319 P(T<=t) una cola 0.003 Valor crítico de t (una cola) 1.85954804 P(T<=t) dos colas 0.00527611 Valor crítico de t (dos colas) 2.30600414
Anexo 7. Estadísticas Descriptivas de la blandura del cuero curtido en el bombo
metálico BB – 315.
Tipo de curtido N° muestra Blandura
Cromo 1 5.00
Cromo 2 5.00 Cromo 3 4.00 Cromo 4 5.00 Cromo 5 3.00
Tipo de curtido N° muestra Blandura Tara 1 3.00 Tara 2 4.00 Tara 3 4.00 Tara 4 3.00
Tara 5 4.00
Blandura Cromo Media 4.40
95% de intervalo de confianza para la media
Límite inferior 3.29
Límite superior
5.51
Media recortada al 5% 4.44
Mediana 5.00
Varianza 0.80
Desviación estándar 0.89
Mínimo 3.00
Máximo 5.00
Rango 2.00
Rango intercuartil 1.50
Asimetría -1.26
Curtosis 0.31
Tara Media 3.60
95% de intervalo de confianza para la media
Límite inferior 2.92
Límite superior
4.28
Media recortada al 5% 3.61
Mediana 4.00
Varianza 0.30
Desviación estándar 0.55
Mínimo 3.00
Máximo 4.00
Rango 1.00
Rango intercuartil 1.00
Asimetría -0.61
Curtosis -3.33
Variable 1 Variable
2
Media 4.4 3.6
Varianza 0.8 0.3
Observaciones 5 5
Varianza agrupada 0.55 Diferencia hipotética de las medias 0 Grados de libertad 8 Estadístico t 1.70560573 P(T<=t) una cola 0.06323745 ns
Valor crítico de t (una cola) 1.85954804 P(T<=t) dos colas 0.1264749 Valor crítico de t (dos colas) 2.30600414
Anexo 8. Estadísticas Descriptivas de la llenura del cuero curtido en el bombo
metálico BB – 315.
Tipo de curtido
N° muestra Llenura
Cromo 1 4.00
Cromo 2 4.00
Cromo 3 3.00
Cromo 4 3.00
Cromo 5 4.00
Tipo de curtido
N° muestra Blandura
Tara 1 5.00
Tara 2 5.00
Tara 3 4.00
Tara 4 5.00
Tara 5 5.00
Variable Estadístico
Llenura Cromo Media 3.60
95% de intervalo de confianza para la media
Límite inferior
2.92
Límite superior
4.28
Media recortada al 5%
3.61
Mediana 4.00
Varianza 0.30
Desviación estándar 0.55
Mínimo 3.00
Máximo 4.00
Rango 1.00
Rango intercuartil 1.00
Asimetría -0.61
Curtosis -3.33
Tara Media 4.80
95% de intervalo
Límite inferior
4.24
de confianza para la media
Límite superior
5.36
Media recortada al 5%
4.83
Mediana 5.00
Varianza 0.20
Desviación estándar 0.45
Mínimo 4.00
Máximo 5.00
Rango 1.00
Rango intercuartil 0.50
Asimetría -2.24
Curtosis 5.00
Prueba t para dos muestras suponiendo varianzas iguales
Variable
1 Variable
2
Media 3.60 4.8
Varianza 0.30 0.2
Observaciones 5.00 5
Varianza agrupada 0.25
Diferencia hipotética de las medias
-
Grados de libertad 8.00
Estadístico t - 3.79
P(T<=t) una cola 0.00 **
Valor crítico de t (una cola) 1.86
P(T<=t) dos colas 0.01
Valor crítico de t (dos colas) 2.31
